Ten jest aktualny przynajmniej w przypadku Hawajów, ponieważ znajdujący się pod tamtejszym archipelagiem pióropusz płaszcza stał się w ciągu ostatnich 47 milionów lat nawet o około 250 stopni Celsjusza gorętszy. To bardzo cenne ustalenia w kontekście tego, jak naukowcy rozumieją powstawanie wysp wulkanicznych i ewolucję wnętrza naszej planety.
Czytaj też: Morze Czarne już tylko z nazwy. NASA pokazała zdjęcia, na których widać fascynującą transformację
Hawaje są jednym z najlepiej znanych przykładów działania hotspotu, czyli miejsca, w którym wyjątkowo gorący materiał z głębokiego płaszcza Ziemi unosi się ku powierzchni. Nad nieruchomym źródłem ciepła powstają kolejne wulkany, podczas gdy płyta pacyficzna nieustannie przesuwa się na północny zachód. W efekcie przez miliony lat utworzył się liczący około 3500 kilometrów łańcuch obejmujący 65 wulkanów, od najstarszych podmorskich gór po współczesne wyspy Hawajów. Dotychczas panowało przekonanie, jakoby źródło tego ciepła stopniowo słabło. Nowe wyniki wskazują jednak na dokładnie odwrotny scenariusz.
Autorzy tych rewelacji przeanalizowali próbki bazaltów oliwinowych pochodzących z 16 hawajskich wulkanów. Następnie porównali ich skład chemiczny z najnowszymi mapami dna oceanu, które pozwoliły dokładnie określić objętość poszczególnych wulkanów. W tym celu opracowali nowe narzędzie znane jako geotermometr, umożliwiające oszacowanie temperatury magmy w chwili jej powstawania głęboko w płaszczu Ziemi. Dzięki połączeniu tych metod naukowcy mogli odtworzyć historię zmian temperatury pióropusza oraz intensywności aktywności wulkanicznej na przestrzeni dziesiątek milionów lat.
Największym zaskoczeniem okazało się odkrycie bardzo silnej zależności między temperaturą materiału płaszcza a rozmiarami powstających wulkanów. Zespół sprawdził cztery możliwe wyjaśnienia ogromnych różnic w ilości lawy produkowanej przez hawajskie wulkany. Jego członkowie wzięli pod uwagę wpływ grubości litosfery, składu chemicznego źródła magmy, zmian prędkości ruchu płyty pacyficznej oraz temperatury pióropusza płaszcza. Tylko ostatni z tych czynników tłumaczył obserwowane dane. Według autorów wcześniejsze hipotezy nie były w stanie wyjaśnić, dlaczego niektóre hawajskie wulkany osiągnęły gigantyczne rozmiary, podczas gdy inne pozostały stosunkowo niewielkie.
Czytaj też: Rafa widmo na krótko wynurza się z oceanu. Rdzenna ludność łączy ją z opowieściami o gigantach
Analiza wykazała jeszcze jedną rzecz: wzrost temperatury nie przebiegał równomiernie. W ciągu ostatnich 47 milionów lat doszło do dwóch wyraźnych fal ocieplenia pióropusza płaszcza. Pierwsza miała miejsce około 14-20 milionów lat temu i doprowadziła do powstania Pūhāhonu, czyli największego wulkanu tarczowego, jaki utworzył się na Ziemi w ciągu ostatnich 60 milionów lat. Druga fala rozpoczęła się około 6 milionów lat temu i odpowiada za uformowanie współczesnych Wysp Hawajskich, w tym aktywnych wulkanów takich jak Kīlauea i Mauna Loa. Jakie z tego wnioski? Najwyraźniej głęboko przy granicy jądra i płaszcza Ziemi zachodzą procesy, których wpływ na powierzchnię planety jest znacznie większy, niż sądzili uczeni.