En uppgång av materia från djupt under jordskorpan kan pressa kontinenterna i Nord- och Sydamerika längre isär från Europa och Afrika, ny forskning har funnit.

Plattorna som är fästa vid Amerika flyttar sig från de som är fästa vid Europa och Afrika med fyra centimeter per år. Mellan dessa kontinenter ligger Mid-Atlantic Ridge, en plats där nya plattor bildas och en skiljelinje mellan plattor som rör sig västerut och de som flyttar åt öster; under denna ås, material stiger för att ersätta det utrymme som plattorna lämnar när de flyttas isär.

Konventionell visdom är att denna process normalt drivs av avlägsna gravitationskrafter när tätare delar av plattorna sjunker tillbaka i jorden. Dock, drivkraften bakom separationen av Atlantplattorna har förblivit ett mysterium eftersom Atlanten inte är omgiven av täta, sjunkande plattor.

Nu ett team av seismologer, ledd av University of Southampton, har hittat bevis på en uppströmning i manteln – materialet mellan jordskorpan och dess kärna – från djup på mer än 600 kilometer under mittatlantiska åsen, som kan pressa plattorna underifrån, vilket gör att kontinenterna flyttar längre isär.

Uppvallningar under åsar tros vanligtvis härröra från mycket grundare djup på cirka 60 km.

Resultaten, publiceras i tidskriften Natur ge en större förståelse för plattektoniken som orsakar många naturkatastrofer runt om i världen, inklusive jordbävningar, tsunamier och vulkanutbrott.

Över två forskningskryssningar på RV Langseth och RRV Discovery, teamet placerade ut 39 seismometrar på botten av Atlanten som en del av experimentet PI-LAB (Passive Imaging of the Lithosphere-Asthenosphere Boundary) och EURO-LAB (Experiment to Unearth the Rheological Oceanic Lithosphere-Asthenosphere Boundary). Data tillhandahåller den första storskaliga och högupplösta avbildningen av manteln under Mid-Atlantic Ridge.

Detta är ett av endast ett fåtal experiment av denna skala som någonsin utförts i haven och gjorde det möjligt för teamet att avbilda variationer i strukturen av jordens mantel nära djup på 410 km och 660 km - djup som är förknippade med plötsliga förändringar i mineralfaser. Den observerade signalen tydde på en djup, trög och oväntad uppströmning från den djupare manteln.

Huvud författare, Matthew Agius, en före detta postdoktor vid University of Southampton och för närvarande vid Università degli studi Roma Tre sa:"Detta var ett minnesvärt uppdrag som tog oss totalt 10 veckor till sjöss mitt i Atlanten. De otroliga resultaten gav nya ljus i vår förståelse av hur jordens inre är kopplat till plattektoniken, med observationer som inte setts tidigare."

Dr Kate Rychert och Dr Nick Harmon från University of Southampton och professor Mike Kendall från University of Oxford ledde experimentet och var de främsta forskarna på kryssningarna. Experimentet finansierades av NERC (Natural Environment Research Council, Storbritannien) och ERC (European Research Council).

Dr. Harmon sa:"Det finns ett växande avstånd mellan Nordamerika och Europa, och den drivs inte av politiska eller filosofiska skillnader – den orsakas av mantelkonvektion!"

Förutom att hjälpa forskare att utveckla bättre modeller och varningssystem för naturkatastrofer, plattektonik har också en inverkan på havsnivån, och påverkar därför uppskattningar av klimatförändringar över geologiska tidsskalor.

Dr Rychert sa:"Detta var helt oväntat. Det har breda implikationer för vår förståelse av jordens evolution och beboelighet. Det visar också hur viktigt det är att samla in ny data från haven. Det finns så mycket mer att utforska!"

Professor Mike Kendall tillade:"Detta arbete är spännande och att det motbevisar länge hållna antaganden om att åsar i mitten av havet kan spela en passiv roll i plattektoniken. Det tyder på att på platser som Midatlanten, krafter vid åsen spelar en viktig roll för att driva isär nybildade plattor."