I den här bilden, den skeva mängden av ytan beror på öppningen av den centralamerikanska porten som tillät hett material att strömma igenom. (a) Före 8,5 miljoner år sedan, hett material strömmade upp under Galapagos från djupt inuti jorden, men blockerades ut ur Karibien på grund av en gardin av subducerande plåt. (b) En port öppnades för 8,5 miljoner år sedan och lät det heta materialet flöda igenom. (c) Idag, det heta materialet når halvvägs mellan Centralamerika och de mindre Antillerna, lutar upp botten av Karibiska havet med cirka 300 m (1, 000 fot). Kredit:University of Houston
Geologer har länge trott att tektoniska plattor rör sig eftersom de dras av vikten av sina sjunkande delar och att en underliggande, varm, mjukare skikt som kallas asthenosphere fungerar som ett passivt smörjmedel. Men ett team av geologer vid University of Houston har upptäckt att lagret faktiskt flyter kraftigt, rör sig tillräckligt snabbt för att driva plattans rörelser.
I sin studie publicerad i Naturkommunikation , forskare från UH College of Natural Sciences and Mathematics tittade på små förändringar i satellitdetekterad gravitationskraft inom Karibien och på manteltomografibilder - liknande en CAT Scan - av astenosfären under Karibien. De hittade en het "flod av stenar" som pressades från Stilla havet genom en port under Centralamerika och nådde mitten av Karibiska havet. Denna underjordiska "flod av stenar" började rinna för åtta miljoner år sedan, när den centralamerikanska porten öppnade, höja den överliggande havsbotten med flera hundra fot och luta den mot nordost mot de mindre Antillerna.
"Utan det extra stödet som genereras av detta flöde i astenosfären, delar av Centralamerika skulle fortfarande vara under havsytan. Atlanten och Stilla havet skulle kopplas ihop utan att Panamakanalen skulle behövas, " sa studiens medförfattare Lorenzo Colli, biträdande professor i geofysik, geodynamik och mantelstruktur vid Institutionen för geo- och atmosfärvetenskap.
En bild av jordens skeva yta av Karibien visar dess lutande på grund av den östflytande manteln under Karibien som driver upp västra Karibien. Kredit:University of Houston
Fynden har implikationer för att förstå formen på jordens yta, av dess utveckling över tiden genom uppkomsten och försvinnandet av grunda hav, lågt liggande landbroar och de krafter som flyttar tektoniska plattor och orsakar jordbävningar.
En annan fascinerande upptäckt, enligt forskarna, rör sig astenosfären sex tum per år, vilket är tre gånger snabbare än en genomsnittlig tallrik. Den kan röra sig oberoende av de överliggande plattorna och dra dem i en annan riktning.
"Detta utmanar uppfattningen att subduktion alltid är drivkraften, " förklarade Jonny Wu, studie medförfattare och biträdande professor i strukturgeologi, tektonik och mantelstruktur. "Tänk på att plattorna rör sig som en airhockeypuck och smörjs underifrån. Istället, vad vi hittade är att airhockeybordet lägger sina egna strömmar på pucken som rör sig, skapa en rörelse nerifrån och upp som inte har blivit välkänd, och det kvantifieras här."
