Lord Howe Island är en vacker och otroligt isolerad världsarvslista cirka 600 km utanför New South Wales kust, hyllas för sina unika vulkaniska landformer och endemiska arter.

I en studie publicerad denna månad i Geological Magazine, vi spårade vulkaniska anor till Lord Howe Island mycket längre tillbaka i tiden än tidigare möjligt.

Geologer har vetat att ön är en utdöd vulkan som senast utbröt för ungefär sju miljoner år sedan.

Först på senare tid har det framkommit att ön är en del av en familj av vulkaner, gömd för vår syn genom det djupblå vattnet i Tasman- och korallhavet.

Alla ombord

Vår egen historia börjar 2012 när vi gav oss iväg från Cairns ombord på Australiens nationella forskningsfartyg, RV Southern Surveyor (på en av dess sista resor innan den gick i pension och ersattes av den nya RV Investigator).

Som en del av denna resa, vi samlade de första bergproverna av lava från en vulkanisk sjö, 1, 000km nordost om Brisbane och 1, 500 km norr om Lord Howe Island. På grund av dess form kallade vi det Horsehead Seamount.

Tillbaka på land, vår analys visade att Horsehead -lavor hade distinkta kemiska signaturer som matchar de som finns på Lord Howe Island. Men åldrarna vi fick från Horsehead -lavorna visade att de utbröt för mellan 27 miljoner och 28 miljoner år sedan, cirka 20 miljoner år före utbrotten som bildade Lord Howe Island.

Hur kunde vulkanerna Horsehead och Lord Howe, så långt ifrån varandra och i så olika åldrar, vara släkt med varandra?

Tallrikar och hotspots

Svaret ligger i kombinationen av två grundläggande processer som formar vår planet:plåttektonik och konvektiv rörelse av jordens mantel.

Jordens tektoniska plattor rör sig långsamt över planetens yta med hastigheter på 1 cm till 10 cm per år. Under tiden, het (mer än 1, 400 ℃), fingerliknande plommon av smält material förankras djupt i jordens mantel. Dessa hotspots förblir ungefär fixerade på samma breddgrader och longitud.

När dessa stigande plymer når ytan producerar de distinkta lavor som bryter ut som hotspot -vulkaner. När tektoniska plattor rör sig över stigande plymer, kedjor av vulkaner bildas som spårar plattornas rörelse över plymen.

Denna process bildade den undersea Hawaiian-Emperor-kedjan av vulkaner i centrala Stilla havet som är så synlig på kartor (se nedan), och som bröt spektakulärt ut förra året.

Australien i farten

Denna globala tektoniska och mantelaktivitet hjälper oss att förstå förhållandet mellan Horsehead Seamount och Lord Howe Island.

För ungefär 28 miljoner år sedan låg hela den australiska tektoniska plattan och Horsehead Seamount ungefär 1, 600 km längre söderut - precis ovanpå den fasta hotspot -plymen som producerade vulkanen. När den australiska plattan rörde sig norrut, vulkanen rörde sig från plymen och slutade bryta ut.

Några miljoner år senare, processen med att bygga en vulkan började om igen på en ny del av den australiska plattan. Under tiotals miljoner år brände hotspoten en serie vulkaner på den australiska plattan, bildar ett nord-sydspår. Lord Howe Island är en av de yngsta vulkanerna i denna så kallade Lord Howe Seamount Chain.

Vi uppskattar att den totala volymen av lava utbröt längs 1, 500 km lång Lord Howe Seamount Chain är 320, 000km ³ , tillräckligt för att täcka hela Victoria med ett lager som är mer än 1 km tjockt.

Lord Howe Seamount Chain är inte det enda spåret efter hotspot -vulkaner som har satt sina spår på den australiska plattan på detta sätt. Ett annat spår av sjömonter går genom Tasmanhavet i väster, och tidigare arbete med att bestämma deras åldrar visar att de också registrerar den nordliga rörelsen i Australien, över en annan hotspot.

Ett annat spår av vulkanism går genom Australien själv, från Cape Hillsborough på centrala Queensland kusten till Cosgrove i Victoria, och är den längsta kontinentala hotspotkedjan i världen, men det är svårare att upptäcka.

Magma måste försöka mycket hårdare för att bryta igenom den tjocka australiensiska skorpan, och när det väl gör det blir vulkanerna snabbt urholkade. Däremot, havsbotten vulkaner ger ett relativt orört register över händelser som hände för tio eller ibland hundratals miljoner år sedan.

Andra öar att upptäcka och "upptäcka"

De hotspots som skapade söderlederna i Tasmanhavet finns troligen fortfarande kvar. Genom att rekonstruera plattrörelser, vi kan göra en grov uppskattning av var nästa vulkaner kan bildas, och även där de inte kommer.

På den sista etappen av vår resa tillbaka till Brisbane, vi passerade en annan förmodad ö som syntes på vissa kartor men vars geologiska ursprung hade förblivit svårfångat.

Mysteriet tog ytterligare en vändning när vi upptäckte att ön inte existerade - vi hade "oupptäckt" den - en historia som fångade allmänhetens uppmärksamhet.

Lugnande för dem som har bokat sin semester, Lord Howe Island finns fortfarande. Nu kan vi vara säkra på att det inte bara finns kvar, men också hur det kom att bli i första hand.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.