Sakta men stadigt, en enorm massa varm sten reser sig under en del av New England, även om ett stort vulkanutbrott inte är troligt på miljontals år, en Rutgers University-ledd studie föreslår. Forskningen är banbrytande i sin omfattning och utmanar läroboksbegrepp inom geologi.

"Uppströmningen vi upptäckte är som en luftballong, och vi drar slutsatsen att något reser sig upp genom den djupare delen av vår planet under New England, " sa huvudförfattaren Vadim Levin, en geofysiker och professor vid institutionen för jord- och planetvetenskap vid Rutgers University-New Brunswick. "Det är inte Yellowstone (nationalpark)-liknande, men det är en avlägsen släkting i den meningen att något relativt litet - inte mer än ett par hundra mil tvärs över - händer."

Studien, som utnyttjade seismisk data genom National Science Foundations EarthScope-program, publicerades online i Geologi . Medförfattare till studien inkluderar Yiran Li och Peter Skryzalin, som gjorde sin forskning genom Rutgers Aresty Research Assistant Program, och forskare vid Yale University.

"Vår studie utmanar den etablerade föreställningen om hur de kontinenter vi bor på beter sig, ", sa Levin. "Det utmanar lärobokskoncepten som lärs ut i inledande geologiklasser."

Genom EarthScope, tusentals seismiska mätanordningar, som låg 46,6 mil från varandra, omfattade det kontinentala USA i två år. Inget på jorden har gjorts i denna skala, sa Levin. EarthScope-programmet försöker avslöja strukturen och utvecklingen av den nordamerikanska kontinenten och de processer som orsakar jordbävningar och vulkanutbrott, säger NSF.

Levin studerar seismiska vågor, eller vibrationerna som passerar genom vår planet efter jordbävningar. Seismiska vågor ger ett fönster in i jordens inre genom att avslöja formerna på föremål, förändringar i materialens tillstånd och ledtrådar om deras struktur. Den Rutgers-ledda studien fokuserade på New England, där forskare tidigare hade dokumenterat ett område med stor värme (hundratals grader Celsius varmare än närliggande områden) i jordens övre mantel. Litosfären, Jordens fasta yttre skal, består av den övre manteln och skorpan som omfattar ytan.

"Vi är intresserade av vad som händer i gränssnittet mellan tektoniska plattor - tjocka, fasta delar som täcker vår planet - och material i den övre manteln under plattorna, ", sa Levin. "Vi vill se hur Nordamerika glider över de djupare delarna av vår planet. Det är en mycket stor och relativt stabil region, men vi hittade ett oregelbundet mönster med ganska abrupta förändringar i det."

Levin tror att uppströmningsmönstret som upptäckts till stor del ligger under centrala Vermont och västra New Hampshire, men det är också under västra Massachusetts. Det kan finnas någon annanstans, men studiens fynd baserades på tillgängliga seismiska observationer.

"Den Atlantiska marginalen i Nordamerika har inte upplevt intensiv geologisk aktivitet på nästan 200 miljoner år, ", sa Levin. "Det är nu en så kallad "passiv marginal" - en region där långsam förlust av värme i jorden och erosion av vind och vatten på ytan är de primära förändringsagenterna. Så vi förväntade oss inte att hitta plötsliga förändringar i fysiska egenskaper under denna region, och den troliga förklaringen pekar på en mycket mer dynamisk regim under denna gamla, geologiskt lugnt område."

"Det kommer sannolikt att ta miljontals år för uppväxten att komma dit det är på väg, ", tillade han. "Nästa steg är att försöka förstå hur exakt det händer."