Wissenschaftler Finden Komische Gründe, Warum Tauchplatten 400 Meilen Unter Der Erdoberfläche Hängen Bleiben

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Eine glatte schicht unter der erde stoppt krustenbrocken in ihren bahnen und erzeugt "stehende platten" in der mitte des mantels.

Der Erdmantel wirkt wie eine riesige Abwanderung, die kühle ozeanische Kruste nach unten in Richtung Kern zirkuliert, wo sie sich zu einem klebrigen Feststoff erwärmt und dann wieder aufsteigt - ein Prozess, der alles von der Plattentektonik bis zum Vulkanismus antreibt.

Es gibt jedoch einige Probleme in diesem System, und neue Forschungen zeigen, warum: Eine glatte, etwa 670 Kilometer tiefe Schicht stoppt Krustenbrocken in ihren Bahnen und erzeugt "stehende Platten" in der Mitte des Mantels, der Schicht zwischen den beiden Erdkruste und ihr Kern. [In Fotos: Unter der Erdoberfläche verborgener Ozean]

"Diese Durchbiegung der Platten war für unser Verständnis von [dem Mantel] immer rätselhaft", sagte Shijie Zhong, Physiker an der University of Colorado Boulder und Mitautor der neuen Studie, die am 1. Oktober in der Fachzeitschrift Nature Geoscience veröffentlicht wurde.

Ins Stocken geraten

Es gibt keine Möglichkeit, direkt auf den Mantel zu blicken, aber die Wissenschaftler untersuchen ihre Dynamik anhand seismischer Wellen von Erdbeben. Durch die Erkennung der Wellen, die sich durch den Globus ausbreiten, können Forscher ein Bild des Mantels erstellen, ähnlich wie Radar Objekte mithilfe von Funkwellen abbilden kann.

Was im Mantel passiert, hängt damit zusammen, was in der Kruste vor sich geht. Die Kruste besteht aus tektonischen Platten, die wie Flöße auf einem sehr sehr dicken Meer über den Mantel reiten (die Konsistenz der Kruste ist der von heißem Asphalt ähnlich). In einigen Gebieten, sogenannten Subduktionszonen, taucht eine tektonische Platte unter die andere, wobei sie Brocken ozeanischer Kruste in den Mantel schleifen. Aus der Seismologie, so Zhong, hätten die Forscher gewusst, dass einige dieser Krusten nicht immer die gesamten 3.000 km bis zur Kernmantelgrenze reichen. Im Wesentlichen bleiben sie teilweise hängen.

Insbesondere im westlichen Pazifischen Ozean, in der Nähe von Japan und im Marianengraben scheinen die Krustenplatten etwa 670 km tief zu liegen. In diesen Gebieten scheinen sie bis zu 2.000 km horizontal abzulenken und sich horizontal zu bewegen.

Die Mantelschicht in dieser besonderen Tiefe sei ungewöhnlich, sagte Zhong, weil das Gestein eine plötzliche Dichtezunahme durchmacht, was auf den Druck des ganzen Gesteins zurückzuführen ist, das darauf drückt. In der neuen Studie bauten Zhong und der Student der Universität von Colorado, Wei Mao, ein Computermodell der Dynamik des Mantels auf, das sowohl die Dichteerhöhung als auch die Kontinentalbewegungen der letzten 130 Millionen Jahre umfasste.

Modellmantel

Dieses vollständigere Modell des Mantels erzeugte natürlich die gleiche Art von stagnierenden Platten, die im realen Mantel gesehen wurden, fanden die Forscher. Zhong meinte, dass der angesammelte Druck des darüber liegenden Gesteins bei 670 km einen Bereich mit verringerter Viskosität erzeugt - im Wesentlichen ist der Mantel rutschiger und weniger klebrig.

"Diese reduzierte Viskosität führt im Wesentlichen zu einer Schmierung der Brammen", sagte Zhong. Die Krustenbrocken können seitwärts rutschen und gleiten, anstatt ihren Abstieg fortzusetzen.

Diese Anhängevorrichtung in der Maschine ist nur vorübergehend. Die Platten seien wahrscheinlich nur 20 Millionen Jahre lang gefangen, so Zhong - ein Blick in die Geschichte der Erde. Ihre Dynamik könnte jedoch für einige der geologischen Phänomene an der Oberfläche von Bedeutung sein. Zum Beispiel könnte die vulkanische Aktivität im Nordosten Chinas, weit entfernt vom vulkanischen Bogen Japans, zum Teil auf einige dieser Brachendynamik zurückzuführen sein, sagte Zhong.

Das Modell beantwortet nicht alle Fragen zu den stehenden Platten. Es ist nicht klar, sagte Zhong, warum der westliche Pazifik so viele dieser stagnierenden Brammen entstehen lässt, während Subduktionszonen in der Nähe von Nord- und Südamerika derzeit nicht der Fall sind. Es gibt auch andere Mystery Spots auf der ganzen Welt, sagte er.

"An Orten wie Neuseeland gibt es immer noch einige Unstimmigkeiten zwischen unserem Konvektionsmodell und den Beobachtungen", sagte er. "Deshalb müssen wir diese Orte miteinander in Einklang bringen."

Originalartikel zu WordsSideKick.com.


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