Nowa Zelandia leży na wielkim wulkanicznym wybrzuszeniu. Odkrycie potwierdza kontrowersyjną koncepcję

Naukowcy są coraz bliżej rozwikłania geologicznych zagadek dotyczących powstania świata w postaci, w jakiego go znamy. Właśnie udało się rozszyfrować tajemnicę powstania Nowej Zelandii. To wyspiarskie państwo położone na Pacyfiku, zgodnie z wcześniejszymi teoriami miało oderwać się w kredzie od Australii. Najnowsze badanie opublikowane w czasopiśmie naukowym „Science Advances” pokazuje, że nowozelandzkie wyspy powstały w wyniku aktywności wulkanicznej. Miały ukształtować się na wybrzuszeniu tzw. pióropusza płaszcza w wyniku podziemnej erupcji. Nowe odkrycie i potwierdza koncepcję tzw. plam gorąca i pióropuszy płaszcza, która do niedawna potrafiła budzić kontrowersje wśród geologów. Tłumaczy ona przejawy wulkanizmu nie związanego z obecnością granic płyt litosfery właśnie poprzez obecność w górnym płaszczu stref o nietypowo wysokiej temperaturze (wspomniane pióropusze płaszcza). Powoduje to przetapianie skorupy, generowanie ognisk magmy, powstawanie wulkanów. Pióropusz płaszcza to strumień gorącej materii płaszcza ziemskiego, którą charakteryzuje mniejsza gęstość i lepkość, a także większa temperatura w stosunku do materii otaczającej.

Strumień ten wznosi się ku powierzchni Ziemi, a gdy ją osiąga, tworzy charakterystyczne wybrzuszenie. "Pochodzenie i klasyfikacja pióropuszy płaszcza oraz hot spotów", Agata Kowalewska, Uniwersytet Gdański, Wydział Oceanografii i Geografii, Instytut Oceanografii. Książkowym przykładem efektu takiej aktywności jest archipelag Hawajów. Inny pióropusz płaszcza podgrzewa rejon Islandii, a jeszcze inny - jak się teraz okazuje - związany jest z geologią Nowej Zelandii. Teoria plam gorąca i pióropuszy płaszcza sięga lat 70., gdy naukowcy opracowali rewolucyjną koncepcję na temat działania głębokiego wnętrza Ziemi, gdzie skały są tak gorące, że zachowują się jak płyn. Zgodnie z teorią, gdy rozgrzana materia (pióropusz płaszcza) zbliża się do powierzchni, zaczyna ją topić, powodując masowe erupcje.

Przez długi czas znalezienie dowód na istnienie pióropuszy płaszcza okazywało się niemożliwe, więc wielu geologów niemal odrzuciło tę koncepcję. W artykule opublikowanym 27 maja 2020 znajdujemy dowody na to, że Nowa Zelandia znajduje się na szczycie pozostałości po gigantycznym pióropuszu płaszcza sprzed ok. 120 mln lat . Autorzy pokazują, w jaki sposób proces ten powoduje aktywność wulkaniczną i odgrywa kluczową rolę w funkcjonowaniu planety. W epoce kredy rozległe erupcje wulkanów pod oceanem stworzyły podwodny płaskowyż wielkości Indii. Z czasem został on rozbity przez ruchy płyt tektonicznych. Jeden fragment leży teraz pod Nową Zelandią i tworzy Płaskowyż Hikurangi. Naukowcy zmierzyli prędkość fal sejsmicznych i ich przemieszczania się pod płaskowyżem Hikurangi.

Wibracje te zostały wywołane przez trzęsienia ziemi lub erupcje i osiągały prędkość 9 kilometrów na sekundę. Powszechnie wiadomo, że fale te, zwane falami P, przemieszczają się po płaszczu Ziemi ze stałą prędkością: około 8,1 km na sekundę (około 30 000 km/h). Nasze nowe pochodzą z dużego eksperymentu sejsmicznego przeprowadzonego w 2012 r., obejmującego południową wyspę, północną i regiony przybrzeżne, w tym płaskowyż Hikurangi. - Obserwowany przez nas wzór prędkości sejsmicznych każe sądzić, że skały płaszcza znajdujące się pod płaskowyżem Hikurangi zostały rozciągnięte i ściśnięte w taki sposób, w jaki można uzyskać kształt placka przez spłaszczenie kulki z plasteliny – tłumaczą autorzy. Badacze przeprowadzili komputerowe symulacje wznoszących się pióropuszy i jak się okazało, udało im się odtworzyć wzór spłaszczania się „placków” powstałych z wybrzuszeń pióropusza płaszcza.

Przyjrzeli się również danym z eksperymentów sejsmicznych przeprowadzonych przez międzynarodowe zespoły na innych płaskowyżach oceanicznych w południowo-zachodnim regionie Pacyfiku. Co ciekawe, zarówno płaskowyże Manihiki, jak i Ontong Java wykazały ten sam wzór, którzy badacze zaobserwowali pod płaskowyżem Hikurangi. Najważniejsze płaskowyże oceaniczne południowo-zachodniego Pacyfiku są obecnie rozproszone, ale wiadomo, że kiedyś - około 120 milionów lat temu - się ze sobą łączyły. Utworzyły region pod grubą warstwą skały wulkanicznej o średnicy kilku tysięcy kilometrów.

Zdaniem autorów to odkrycie wskazuje, że aktywność wulkaniczna związana z istnieniem pióropusza płaszcza, mogła zmienić klimat Ziemi i spowodować masowe wymieranie gatunków, co wpłynęło w konsekwencji na dalszą ewolucję życia. - Nie wiemy, czy ten proces nadal jest w toku, ale nowa technika sejsmiczna służąca do znajdowania pozostałości po super-pióropuszach może przynieść kolejne odkrycia. Pozwala poznać związki między tym co działo się i dzieje w głębokim wnętrzu naszej planety a tym, co obserwujemy na powierzchni.

Źródło: sciencealert.com