Összezavarodott a mágneses mező Afrika mélyén

Földünk alsó köpenyében két kontinensméretű ásványi struktúra befolyásolhatja a bolygó belső folyamatait, ami instabilitást idézhet elő a mágneses térben. A Csendes-óceán és Afrika alatt húzódó formációk a szeizmikus adatok alapján hasonlónak tűnnek, valójában azonban eltérő összetételűek. A legújabb vizsgálatok szerint ez a különbség hatással lehet a földi hőáramlásra, és ezen keresztül a mágneses mező működésére is.

A két hatalmas, ún. „alacsony sebességű tartományt” (angol rövidítéssel LLSVP-t) már az 1980-as években azonosították. Az alsó köpenyből a külső mag felé nyúlnak, egyikük a Csendes-óceán alatt, a másik Afrika térségében helyezkedik el. A mintegy 3000 kilométer mélyen fekvő képződmények becslések szerint akár 900 kilométer magasak és több ezer kilométer szélesek is lehetnek.

Korábbi elemzések alapján úgy vélték, hogy összetételük azonos, ám az újabb kutatások ezt megcáfolják.

Különböző eredet, eltérő hatások

James Panton, a Cardiffi Egyetem geodinamikai kutatója és munkatársai friss eredményei szerint a két LLSVP nemcsak különböző anyagokból épül fel, hanem eltérő történettel is rendelkezik. Ez az új felismerés átírhatja a korábbi elméleteket, mivel arra utal, hogy e képződmények nem egy ősi, egységes köpenyanyagból származnak, hanem részben az egykori óceáni kéreg újrahasznosult darabjaiból alakultak ki.

A kutatók úgy vélik, hogy ezek a különbségek kihatnak a belső hőáramlásra, amely kulcsszerepet játszik a Föld mágneses mezejének fenntartásában.

Mivel az eltérő összetételű struktúrák más-más módon vezetik vagy tartják vissza a hőt, aszimmetrikus hatást gyakorolhatnak a mágneses térre is.

Miért különbözik egymástól a két képződmény?

Korábbi kutatások kimutatták, hogy az LLSVP-k egy része az egykori óceáni kéreg újrahasznosult tömbjeiből állhat. A lemeztektonikai folyamatok során az alábukó (szubdukáló) óceáni lemezek a Föld mélyébe kerülnek, ahol fokozatosan szétszóródnak a köpenyben. Panton és kollégái számításai szerint a Csendes-óceán alatti tartományban mintegy 50%-kal több friss óceáni kéreg keveredik a köpenyanyaghoz, mint az Afrika alatt elhelyezkedőben. A Csendes-óceáni Tűzgyűrűnél zajló aktív szubdukció folyamatosan újabb óceáni kéregdarabokat juttat a mélybe.

Ezzel szemben Afrika alatt geológiailag kevésbé aktív területek találhatók, így az ottani LLSVP idősebb, és nagyobb arányban tartalmaz régebbi kéreganyagot. Ez a tartomány emiatt kisebb sűrűségű.

Érdekes módon a szeizmikus hullámok vizsgálata alapján mindkét struktúra nagyon hasonlónak tűnik, ami korábban ahhoz a téves következtetéshez vezetett, hogy azonos hőmérsékletűek és összetételűek.

A mágneses tér aszimmetriája

A Föld mágneses mezeje a bolygó külső magjának mozgásaiból ered, amelyeket jelentősen befolyásol a hőáramlás. Ha a két LLSVP eltérő mértékben engedi kiáramlani vagy tartja vissza a hőt, az komoly hatást gyakorolhat a mágneses tér stabilitására. A kutatók feltételezik, hogy a Csendes-óceán és Afrika alatti formációk aszimmetrikus módon befolyásolhatják a földi magnetoszférát.

Több mérés arra utal, hogy Afrika térségében a mágneses tér bizonyos részei gyengülnek, így elképzelhető, hogy e mélyben rejlő struktúrák is szerepet játszanak ebben a folyamatban.

Panton és kollégái szerint további vizsgálatokra lenne szükség, például a Föld gravitációs terének részletes feltérképezésére, hogy pontosabban megértsük e mélységi aszimmetria következményeit.

(origo.hu)