Hur har jorden utvecklats, och vad väntar i framtiden? Det är en klibbig fråga som har doktoranden Loes van Dam täckt av majssirap i slutet av en dag i labbet.

Hon trodde att det skulle vara begränsande att använda en datormodell. Så hon designade och byggde en stor tank, fyllde den med 2, 000 pund (907 kg) majssirap, och lade till sex motroterande bälten för att studera hur tektoniska plattor driver och skiftar.

Majssirapen representerar jordens mantel, som smälter och bildar magma vid vulkaner och åsar. Bältena är de drivande och skiftande tektoniska plattorna. Deras skärningspunkt är havsryggen.

Sirap i tanken, som mäter 5 fot (1,5 meter) bred, 5 fot (1,5 meter) lång och 1½ fot (0,3 meter) hög, rör sig långsamt när bältena dras isär. Kameror registrerar flödet i vad van Dam har kallat "ryggzonsreplikatorn". En minut av varje experiment motsvarar mer än en miljon år i tiden, för att visa hur tektoniska plattor flyttar mantelmaterial.

"Det är riktigt häftigt att med våra små experiment, vi får ledtrådar om hur den här processen har pågått tidigare och varför dessa plattor är placerade som de är nu, sa van Dam, som studerar geologisk oceanografi vid University of Rhode Islands Graduate School of Oceanography i Narragansett.

Hur plattorna driver förstås inte helt, och datorsimuleringar har svårt att fånga det. Hennes experiment syftar till att visa hur plattektoniken skapade havsbotten under miljarder år, och hur dessa krafter verkar idag.

"Vi kan förstå flödet på alla punkter i sirapen. Vi är inte begränsade till att mäta på några få punkter, som i en numerisk simulering, " Hon sa.

Hennes experiment visar att lavan som bryter ut från vulkaner för att bilda ny havsbotten kan ha sitt ursprung på ett grundare djup i jorden än vad geologer för närvarande tror. Modellen visar mer horisontellt flöde av mantelmaterial än vad tidigare modeller har visat.

Det kan berätta forskarna mer om den kemiska sammansättningen av jordens inre, sa URI-professor Chris Kincaid, en expert på geofysisk oceanografi.

Såvitt han vet, han sa, det är den första 3D-modellen av ett medelhavsryggsystem som kan migrera i vilken riktning som helst.

"Hon försöker sätta ihop en tydligare bild av jordens utveckling, " sa han. "Om du försöker förstå hur jorden förändras i framtiden, det måste du veta."

Van Dam, 23 och född i Rotterdam, Nederländerna, flyttade till Novato, Kalifornien, när hon var ung. Hon plockade alltid upp stenar som fascinerade henne och fick sin första introduktion till plattektonik i en tredje klass i geovetenskap.

Forskningen finansieras med ett anslag från National Science Foundation.

© 2018 The Associated Press. Alla rättigheter förbehållna.