Nilen, den längsta floden på jorden, flyter genom Kairo, Egypten. Forskare vid University of Texas i Austin har upptäckt källan till flodens mystiska kurs norrut djupt i jordens mantel och avslöjade samtidigt flodens ålder. Upphovsman:Nina R
Forntida egyptier ansåg att Nilen var källan till allt liv. Flodens stadiga norrgående väg har gett näring åt de bördiga dalarna i nordöstra Afrika i miljontals år och därmed, formade den mänskliga civilisationens gång.
Nilens oföränderliga väg, dock, har varit ett geologiskt mysterium eftersom långlivade floder vanligtvis rör sig över tiden. Forskare vid University of Texas i Austin har knäckt fallet genom att koppla flodens flöde till bergets rörelse i jordens djupa mantel. Under sin undersökning, de fann att den eviga floden var mycket äldre än någon insåg, med forskarna som uppskattar Nilenas ålder till 30 miljoner år - ungefär sex gånger så länge som man tidigare trott.
Forskningen, publicerad den 11 november i tidningen Naturgeovetenskap , fann att om det inte vore för mantelrörelsen som höll floden på kurs, Nilen skulle ha vänt västerut för länge sedan, förmodligen ändra historiens gång tillsammans med det.
"En av de stora frågorna om Nilen är när den uppstod och varför den har kvarstått så länge, "sa huvudförfattaren Claudio Faccenna, professor vid UT Jackson School of Geosciences. "Vår lösning är faktiskt ganska spännande."
Resultaten borde lösa en långvarig debatt om flodens ålder och ge bevis för att den långsamma rörelsen i den djupa manteln är en av de viktigaste krafterna som formar vår jordens landskap och geologiska processer. Jordens mantel består av fast sten som flyter som en vätska under långa perioder. Som strömmar i ett hav, olika delar av manteln har olika cirkulationsmönster.
Forskargruppen omfattade Jackson School -forskarna Petar Glisovic, som nu är forskningssamarbetspartner vid University of Quebec; och Thorsten Becker, professor vid Jackson School och forskare vid University of Texas Institute for Geophysics, där Faccenna också är forskare. Andra samarbetspartners inkluderar forskare från University of Florida, universitetet i Milano-Bicocca, Israels geologiska undersökning och hebreiska universitetet i Jerusalem.
I tidningen, forskarna kopplade den lutande karaktären av Nilen topografi till ett transportband av mantelberg som skjuter upp mot det etiopiska höglandet i söder och drar ytan ner i norr. Från början till slut, den mjuka lutningen håller Nilen på en konsekvent norrgående kurs.
Forskningen innebar att spåra Nils geologiska historia genom att studera gammalt vulkaniskt berg på Etiopiens högland och korrelera det med enorma avlagringar av flodsediment begravda under Nildeltat. Detta berättade för forskarna att efter att ha stigit dramatiskt, Etiopiska höglandet har legat på samma höjd i miljontals år, som forskarna tillskriver stödet av mantelstenen underifrån.
Huvudförfattare Claudio Faccenna (bilden), professor vid University of Texas vid Austin Jackson School of Geosciences, och forskargruppen sammanförde en enorm katalog med geologiska bevis för att upptäcka utvecklingen av den etiopiska platån. Deras fynd, att det lutande landskapet hade kvarstått i 30 miljoner år, betyder att den eviga floden är cirka sex gånger äldre än man tidigare trott. Upphovsman:Claudio Faccenna
"Vi vet att den höga topografin på den etiopiska platån bildades för cirka 30 miljoner år sedan, Sa Becker.
Tills nu, dock, det var oklart hur denna topografi har upprätthållits så länge.
Teamet verifierade sina fynd med hjälp av datasimuleringar som återskapade 40 miljoner år av jordens plattektektoniska aktivitet.
Modellen visade ankomsten av en varm mantelflyg som förmodligen ledde till att lava rann ut som bildade de etiopiska högländerna samtidigt som man aktiverade ett transportband i manteln som kvarstår till denna dag. Simuleringen reproducerade förändringar i landskapet nästan exakt som forskarna hade förväntat sig - inklusive små detaljer i landskapet, som forsar av forsvatten som hittades längs Nilen.
Modellens förmåga att förfina så små detaljer var en stor överraskning och ett betydande forskningsresultat, sa Glisovic.
"Jag tror att den här tekniken ger oss något som vi inte hade tidigare, " han sa.
Eric Kirby, en professor vid Oregon State University och en expert på upplyftande landskap, sade att kombinera olika geologiska data med toppmodern teknik, geofysisk modellering var nyckeln för forskningen.
"Utan någon bit, du skulle inte få ett så övertygande resultat, sa Kirby, som inte var inblandad i studien.
Teamet hoppas nu kunna tillämpa tekniken på andra floder som Yangtze och Kongo. Forskningen stöddes av NASA och ett bidrag från den italienska regeringens utbildningsministerium, Universitet och forskning.
