Anomalia Północnych Appalachów odkryta pod Nową Anglią
Anomalia Północnych Appalachów to struktura o imponujących rozmiarach, gdyż jej średnica sięga 350-400 kilometrów. Zlokalizowana około 200 kilometrów pod powierzchnią New Hampshire, charakteryzuje się obniżoną prędkością fal sejsmicznych, co wskazuje na obecność materiału o temperaturze wyższej o 100-150 stopni Celsjusza od otaczających skał. Przez lata dominowała teoria, iż anomalia może być pozostałością po oddzieleniu się Ameryki Północnej od Afryki, które nastąpiło około 180 milionów lat temu. Jednak ta koncepcja nigdy w pełni nie wyjaśniała wszystkich obserwacji.
Ten termiczny upwelling od dawna stanowił zagadkę w geologii Ameryki Północnej. Leży pod częścią kontynentu, która była tektonicznie spokojna przez 180 milionów lat, więc idea, że to tylko pozostałość po rozpadzie lądu, nigdy do końca nie pasowała – relacjonuje Tom Gernon z Uniwersytetu w Southampton
Paradoks polega na tym, że podczas gdy powierzchnia tego regionu pozostaje stabilna od niepamiętnych czasów, głęboko pod ziemią wciąż trwają procesy, których nie potrafiliśmy wytłumaczyć.
Fale płaszcza i rozpad Grenlandii, czyli nowa teoria pochodzenia anomalii
Przełom w zrozumieniu tej zagadki przyniosła koncepcja „fal płaszcza”. Mechanizm ten opisuje specyficzny rodzaj niestabilności konwekcyjnych zachodzących głęboko pod skorupą ziemską. Wyjaśnienie jest fascynujące w swojej prostocie. Kawałki gęstej skały o grubości kilkudziesięciu kilometrów powoli opadają z podstawy litosfery. Gdy zewnętrzna warstwa Ziemi staje się cieńsza, gorętszy materiał z płaszcza unosi się, zajmując zwolnione miejsce i tworząc charakterystyczną anomalię termiczną.
Te niestabilności konwekcyjne powodują, że kawałki skały, o grubości kilkudziesięciu kilometrów, powoli opadają z podstawy zewnętrznej warstwy Ziemi, znanej jako litosfera. Gdy litosfera się cieńczy, gorętszy materiał płaszcza unosi się, zajmując jej miejsce, tworząc ciepły region znany jako anomalia termiczna – dodaje Sascha Brune
Najnowsze badania opublikowane w czasopiśmie Geology sugerują zupełnie nową historię pochodzenia tej struktury. Anomalia prawdopodobnie powstała w Morzu Labradorskim, gdzie około 80-90 milionów lat temu rozpoczął się proces rozdzielania skorupy ziemskiej pomiędzy Kanadą a Grenlandią. Przez dziesiątki milionów lat przemieszczała się do swojej obecnej lokalizacji w tempie około 20 kilometrów na milion lat, pokonując dystans niemal 1800 kilometrów.
Wpływ na góry i pokrywy lodowe
Wędrująca pod kontynentem masa gorącej skały to nie tylko abstrakcyjna ciekawostka naukowa. Ma ona realny wpływ na współczesny kształt naszej planety. Jednym z najbardziej widocznych efektów jest podtrzymywanie Appalachów, czyli pasma górskiego, które dawno powinno ulec erozji. Mechanizm jest imponujący w swojej prostocie. Ciepło u podstawy kontynentu osłabia i usuwa fragmenty jego gęstego korzenia. Kontynent staje się lżejszy i bardziej wyporny, co powoduje stopniowe unoszenie się dawnych gór, mimo że aktywność tektoniczna na powierzchni ustała miliony lat temu.
Czytaj też: Trzęsienia ziemi ożywiają podziemne ekosystemy. Odkrycie naukowców z Yellowstone
Nasze badania sugerują, że jest to część znacznie większego, powolnego procesu głęboko pod ziemią, który potencjalnie może pomóc wyjaśnić, dlaczego pasma górskie, takie jak Appalachy, nadal istnieją. Ciepło u podstawy kontynentu może osłabić i usunąć część jego gęstego korzenia, czyniąc kontynent lżejszym i bardziej wypornym, jak balon na gorące powietrze unoszący się po zrzuceniu balastu – podsumowuje Gernon
Naukowcy przewidują, że w ciągu najbliższych 15 milionów lat centrum anomalii przesunie się pod rejon Nowego Jorku. To oczywiście czas nie do ogarnięcia ludzką wyobraźnią, lecz pokazuje, jak dynamiczny jest w rzeczywistości ten pozornie statyczny kontynent. Co ciekawe, podobna struktura istnieje pod północno-środkową Grenlandią. Badacze uważają, że to lustrzane odbicie Anomalii Północnych Appalachów, powstałe w tym samym czasie i miejscu podczas rozpadu kontynentalnego 80 milionów lat temu. Ta grenlandzka anomalia ma jednak bardziej bezpośredni wpływ na współczesny świat, ponieważ odgrywa kluczową rolę w procesach topnienia i przepływu pokrywy lodowej.