Ett litet team av geologer och seismologer vid California Institute of Technology har hittat bevis via datormodellering som tyder på att gigantiska materialklumpar nära jordens kärna, som tros ha skapats av en kosmisk kollision för 4,5 miljarder år sedan, kan vara ansvariga för den moderna plattan tektonik.
I deras studie, publicerad i tidskriften Geophysical Research Letters , använde gruppen befintliga data om klumparna, mer tekniskt kända som stora, låghastighetsprovinser (LLVPs), och använde den för att skapa datorsimuleringar och modeller som visar deras inverkan på jorden över långa tidsskalor.
På 1980-talet upptäckte geofysiker vad de beskrev som jätteblobbar av okänt material nära jordens centrum - en nedanför Stilla havet, den andra under delar av Afrika. Sedan, förra året, hittade ett annat team bevis på att klumparna (LLVP) är rester av Theia, en planet som träffade jorden för 4,5 miljarder år sedan. Resten av skräpet från kollisionen, enligt teorin, smälte samman i jordens omloppsbana och bildade månen.
För den här nya studien använde teamet i Kalifornien datormodeller för att visa vilken typ av påverkan LLVP kan ha haft på jordskorpan under de senaste miljonerna åren, och rapporterar bevis för att de kan vara ansvariga för modern plattektonik.
Data för modellerna kom från seismiska avläsningar som har visat att LLVP består av annat material än antingen kärnan eller manteln. Efter lite justeringar visade modellerna att cirka 200 miljoner år efter att Theia slog jorden ledde trycket från LLVP:erna till skapandet av heta plymer som sträckte sig från nära kärnan till ytan. Det fick vissa delar av ytan att sjunka, vilket ledde till subduktion.
Subduktion ledde så småningom till brotten i ytan som idag fungerar som gränser för tektoniska plattor. Forskarna föreslår att deras modeller kan förklara varför några av de äldsta mineralerna på jorden visar tecken på subduktion.
Mer information: Qian Yuan et al, A Giant Impact Origin for the First Subduction on Earth, Geophysical Research Letters (2024). DOI:10.1029/2023GL106723
Journalinformation: Geofysiska forskningsbrev
© 2024 Science X Network
