El mecanismo físico que causa la curva única y aguda en la cadena submarina Hawaiian-Emperor se ha descubierto en una colaboración entre la Universidad de Sydney y el Instituto de Tecnología de California Caltech.
Dirigidos por un candidato a doctorado en la Facultad de Geociencias de la Universidad de Sydney, los investigadores utilizaron la supercomputadora más integrada del hemisferio sur para revelar patrones de flujo en el manto de la Tierra, justo por encima del núcleo, en los últimos 100 millones de años.los patrones de flujo explican cómo surgió la curva enigmática en la cadena submarina Hawaiian-Emperor.
Fiel al viejo adagio, como arriba, abajo, la colaboración Sydney-Estados Unidos encontró que la forma de las cadenas de montañas submarinas volcánicas cadenas de volcanes en su mayoría extintos, incluido Hawai, está íntimamente vinculada al movimiento cerca del núcleo de la Tierra.
Los hallazgos del candidato a doctorado Rakib Hassan y otros investigadores, incluido el profesor Dietmar Müller del Grupo EarthByte de la Universidad, se publican en Naturaleza .
Hassan explicó: "Hasta ahora, los científicos creían que la curva espectacular de 60 ° en la cadena de montañas submarinas de Hawai, que no se encuentra en ninguna otra cadena de montañas submarinas, estaba relacionada con un cambio en el movimiento de la placa combinado con un cambio en la dirección del flujo en elmanto poco profundo, la capa de roca gruesa entre la corteza terrestre y su núcleo.
"Estos hallazgos sugieren que la forma de las cadenas de montañas submarinas volcánicas registra el movimiento en el manto más profundo, cerca del núcleo de la Tierra. Cuanto más coherente y rápido sea el movimiento en el manto, más agudos serán sus efectos sobre la forma de las cadenas de montañas submarinas arriba," él dijo.
Aunque es sólido, el manto se encuentra en un estado de flujo continuo, observable solo en escalas de tiempo geológicas. Las columnas verticales de roca caliente y flotante que se elevan a través del manto desde cerca del núcleo se conocen como plumas de manto. Se crearon cadenas volcánicas de montañas submarinas como Hawaidel magma producido cerca de la superficie por las plumas del manto. Las placas tectónicas en movimiento se asientan sobre el manto y llevan las montañas submarinas recién formadas lejos de la columna debajo; por lo tanto, las montañas submarinas más antiguas de una cadena están más alejadas de la pluma.
"Teníamos la intuición de que, dado que el Pacífico norte experimentó una fase prolongada donde grandes placas tectónicas frías se hundieron ininterrumpidamente en el manto, el flujo en el manto más profundo allí sería muy diferente en comparación con otras regiones de la Tierra", dijo Mr.Hassan dijo.
Uno de los debates más polémicos en geociencia se ha centrado en si los montones de rocas en el manto profundo, al que están ancladas las plumas, han permanecido estacionarias, sin verse afectadas por el flujo del manto durante cientos de millones de años.
La nueva investigación muestra que las formas de estas pilas han cambiado con el tiempo y sus formas pueden depender en gran medida del flujo rápido y coherente en el manto profundo.
Entre 50 y 100 millones de años atrás, el borde de la pila debajo del Pacífico norte fue empujado rápidamente hacia el sur, junto con la base del penacho volcánico de Hawái, lo que hizo que se inclinara. El penacho se volvió vertical nuevamente una vez que el movimiento de su base se detuvo; este dramático movimiento de inicio-parada dio como resultado la curva pronunciada de la cadena de montañas submarinas.
Utilizando la supercomputadora Raijin de la Infraestructura Computacional Nacional de Australia, el equipo creó simulaciones tridimensionales de alta resolución de la evolución del manto en los últimos 200 millones de años para comprender el acoplamiento entre la convección en la Tierra profunda y el vulcanismo.
Hassan dijo que las simulaciones fueron guiadas por observaciones de superficie, similar a la de meteorólogos que aplicaron mediciones pasadas para predecir el clima.
"Estas simulaciones requirieron millones de horas de unidad central de procesamiento CPU en la supercomputadora en el transcurso del proyecto", dijo.
El profesor Müller concluyó: "Nuestros resultados ayudan a resolver un enigma importante de por qué las cadenas de montañas submarinas volcánicas en la misma placa tectónica pueden tener formas muy diferentes".
"Ahora está claro que primero necesitamos comprender la dinámica del 'Inframundo' más profundo, justo encima del núcleo, para desentrañar la historia del vulcanismo en la superficie de la Tierra", dijo el profesor Müller.
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Materiales proporcionado por Universidad de Sydney . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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