Plattektonik är den geologiska process som formar jordens yta, skapar berg och driver kontinenternas rörelser. Man tror att plattektonik kan ha uppstått från en tidigare regim som kallas konvektion av stillastående lock.
Vid stillastående lockkonvektion är jordens fasta yttre skal, som kallas litosfären, för tjock för att röra sig eller bryta upp. När jordens inre värms upp, överförs värme från planetens kärna till dess yta genom ledning.
"Vi tror att övergången mellan stillastående lockkonvektion och plattektonik är ett grundläggande och viktigt problem för att förstå hur den moderna jorden bildades", säger Dr Simon Labrosse från ANU Research School of Earth Sciences.
"Stagnerad lockkonvektion har en annan effekt på planetens värmeavledning jämfört med plattektonik. Och så genom att beräkna hur effektivt värme går förlorad i varje regim kan vi använda detta som ett sätt att testa om plattektonik faktiskt har inträffat."
Med hjälp av en högpresterande dator körde forskarna tusentals simuleringar av konvektion med olika temperaturer, tjocklek på litosfären och andra faktorer. De hittade ett scenario som resulterade i en övergång från stillastående lockkonvektion till plattektonik när temperaturen vid basen av litosfären nådde ett kritiskt värde.
"Detta betyder att jordens plattektonik kan slås på och av, driven av förändringar i manteltemperaturen och tjockleken på litosfären", säger Dr Labrosse.
"Det här är första gången vi har kunnat visa hur plattektonik kan utlösas av konvektion, men mer arbete krävs för att helt förstå denna övergång och dess konsekvenser för jordens utveckling."
Teamets resultat publiceras i tidskriften `Geophysical Research Letters.`
