Γιατί δύο ηφαίστεια στη Χαβάη είναι τόσο κοντά, αλλά τόσο διαφορετικά

Το Mauna Loa, το μεγαλύτερο ηφαίστειο της Γης - και ένα από τα πιο ενεργά - καλύπτει το μισό νησί της Χαβάης. Μόλις 35 μίλια βορειοανατολικά, ο Mauna Kea, γνωστός στους μη κατοίκους της Χαβάης ως Mauna a Wakea, ανεβαίνει σχεδόν 14.000 πόδια πάνω από τη στάθμη της θάλασσας. Για αυτούς αντιπροσωπεύει μια πνευματική σχέση μεταξύ του πλανήτη μας και των ουρανών πάνω.

Αυτά τα ηφαίστεια, τα οποία έχουν παραπλανήσει εκατομμύρια τουρίστες που επισκέπτονται τα νησιά της Χαβάης, μαστίζουν επίσης τους επιστήμονες με ένα μακροχρόνιο μυστήριο: Αν είναι τόσο κοντά μαζί, πώς αναπτύσσονται σε δύο παράλληλες διαδρομές κατά μήκος της αλυσίδας Χαβάης-Αυτοκράτορα που σχηματίζεται πάνω από το ίδιο Καυτό σημείο στον Ειρηνικό Ωκεανό - και γιατί οι χημικές συνθέσεις τους είναι τόσο διαφορετικές;

"Ξέραμε ότι αυτό σχετίζονταν με κάτι πολύ πιο βαθύ, αλλά δεν μπορούσαμε να δούμε τι", δήλωσε ο Tim Jones, Ph.D. Φοιτητής στο Αυστραλιανό Εθνικό Πανεπιστήμιο και κύριος συγγραφέας ενός εγγράφου που δημοσιεύθηκε στη Φύση την Τετάρτη ότι μπορεί να κρατήσει την απάντηση.

Ο κ. Τζόουνς και οι συνάδελφοί του ανέπτυξαν ένα μοντέλο που προσομοιώνει τι συμβαίνει στο μανδύα του πλανήτη μας, κάτω από το φλοιό που ζούμε, προσφέροντας ένα παράθυρο στο κέντρο της Γης - ή κοντά σε αυτό. Η μελέτη τους μπορεί μια μέρα να επιτρέψει την ανασυγκρότηση της ιστορίας του κινήματος των πλακών της Γης και τις διαδικασίες που συνδέονται με αυτές τις κινήσεις για δισεκατομμύρια χρόνια, όπως γεγονότα μαζικής εξαφάνισης, αποθέσεις διαμαντιών και πετρελαίου και αλλαγές στο κλίμα.

Το ηφαίστειο JAN των 40.000 μιλίων. 12, 2016

Αν έπρεπε να γυρίσετε σχεδόν 4.000 μίλια στη Γη, θα φτάνατε στον πυρήνα του, μια μπάλα από στερεό σίδερο που περιβάλλεται από υγρό που εκτιμούν οι επιστήμονες ότι είναι πιο θερμό από τον ήλιο. Πριν φτιάξετε εκεί, χτύπησα το μανδύα - ένα στρώμα στερεού πετρώματος πάχους 1.800 μιλίων που μπορεί να ρέει σαν υγρό, μόνο πολύ πιο αργό. Αυτός ο μανδύας είναι ο λόγος που οι πλάκες κινούνται στην επιφάνεια. Γι 'αυτό έχουμε ηπείρους, σεισμούς και ηφαίστεια.

Ο πλησιέστερος που έφτασε ποτέ στο μανδύα ήταν μια τρύπα επτά χιλιομέτρων που τρυπούσε στην κρούστα σε μια χερσόνησο στη δυτική Ρωσία. Αλλά τώρα μπορούμε να καταλάβουμε καλύτερα τι συμβαίνει παρακάτω εξετάζοντας τους Mauna Kea και Mauna Loa, είπε ο κ. Jones.

Η επικρατούσα υπόθεση είναι ότι τα ηφαίστεια όπως αυτά τα δύο στη Χαβάη είναι χημικά δακτυλικά αποτυπώματα της σύνθεσης της Γης στο βαθύ μανδύα, ακριβώς στα όρια του πυρήνα της. Οι επιστήμονες έχουν σεισμικές ενδείξεις ότι το βαθύ μέρος του μανδύα είναι ένα νεκροταφείο όπου πριν από πολύ καιρό οι πλάκες της γης υπέστησαν υποβάθμιση ή ώθησαν κάτω από το άλλο, δημιουργώντας ξεχωριστές περιοχές με διαφορετικές χημικές συνθέσεις που τελικά έφτασαν στην επιφάνεια σε ένα ζεστό μανδύα, Ή ανοδικά, καθώς ο πυρήνας θερμαίνει τον βράχο σε μάγμα.

Αλλά αυτό δεν εξήγησε τα ξεχωριστά κομμάτια κατά μήκος των οποίων σχηματίστηκαν τα ηφαίστεια. Εξετάζοντας στοιχεία από τα δύο ηφαίστεια, ο κ. Τζόουνς και η ομάδα του πρότειναν μια εναλλακτική λύση: Η χημική υπογραφή, μαζί με αυτή τη διπλή τροχιά ηφαιστείας όπως λέγεται, συνέβη πριν από τρία εκατομμύρια χρόνια, όταν οι πλάκες πάνω από το καυτό σημείο άλλαξαν κατεύθυνση, . Αυτές οι shimmy αναδιαταγμένες ζώνες του μάγματος που θερμαίνονται κάτω από διαφορετικές πιέσεις στο ρηχότερο μέρος του μανδύα - όταν κρυώνουν, ο ηφαιστειακός βράχος που προκύπτει αντανακλά αυτή τη διαφορά. Προηγουμένως στοιβάζονται το ένα πάνω από το άλλο, η κίνηση των πλακών που εκτίθενται τώρα χωρίζει γεωγραφικά τις ζώνες μάγματος που τροφοδοτούσαν τα ηφαίστεια μεμονωμένα.

"Αυτό είναι το πρώτο βιβλίο που γνωρίζω ότι εξηγεί τόσο τον διαχωρισμό των ηφαιστείων όσο και τη διαφορετική σύνθεση τους", δήλωσε ο Garrett Ito, ένας επιστήμονας της γης στο Πανεπιστήμιο της Χαβάης.

Η ομάδα προέβλεψε επίσης ότι στο μέλλον, τα διπλά κομμάτια θα επιστρέψουν μαζί σε ένα μόνο κομμάτι.

«Νομίζω ότι και οι δύο είναι εξίσου εύλογες, αλλά υπάρχουν και κάποιες δοκιμές που πρέπει να γίνουν για να επιβεβαιώσουμε αυτή την πρόσφατη δημοσίευση», δήλωσε ο Δρ Ito, ο οποίος μελετά τις διαδικασίες του μανδύα πιο κοντά στην επιφάνεια.

Για παράδειγμα, το Mauna Loa περιέχει υψηλότερες αναλογίες ενός πυριγενικού βράχου που ονομάζεται pyroxenite, ο οποίος προέρχεται από υποβιβασμένη ωκεάνια κρούστα που συνήθως λιώνει σε βαθύτερα επίπεδα από ό, τι υποδεικνύει το μοντέλο. Και άλλα ηφαίστεια διπλής γραμμής - που τροφοδοτούνται από θερμές θέσεις στον Ειρηνικό, κοντά στα νησιά Γκαλαπάγκος, Μαρκήσας και Σαμόα - πρέπει να μελετηθούν για να επιβεβαιώσουν το νέο μοντέλο.

Αλλά αν έχουν δίκιο, οι επιστήμονες μπορούν να ανοικοδομήσουν μια ιστορία της κίνησης των πλακών της Γης και να καταλάβουν καλύτερα το μανδύα, μίλια μακριά από τα μάτια, που συμβάλλουν στα ηφαίστεια, τους σεισμούς και το κλίμα.

«Παίρνουμε ένα δείγμα από κάτι που υπήρχε από τότε που υπήρχε η Γη», είπε ο κ. Jones. "Τα πάντα έχουν εργαστεί και μεταμορφωθούν και διπλωμένα και λυγισμένα και τεντωμένα τόσες φορές που προσπαθούν να φτάσουν σε αυτό που ήταν ο αρχικός βράχος είναι πολύ δύσκολο. Έχοντας αυτά τα πραγματικά πρωτόγονα δείγματα είναι εκπληκτικό. "