Maan keskikerroksen syvä osa on liikkeellä.
Uuden tutkimuksen mukaan alemman vaipan, joka sijaitsee maapallonkuoren alapuolella 410 mailin ja 621 mailin välillä (660–1 000 km), on dynaamisempi kuin aikaisemmin uskottiin. Tämä syvä kerros virtaa ja deformoituu vilkkaasti subduktiovyöhykkeillä, joissa valtamerenkuoren laatat laskeutuvat maapallon kerrosten läpi kuin uppoavat alukset.
"Perinteisesti on ajateltu, että kallion virtaus Maan alemmassa vaipassa on hidasta, kunnes osut planeetan ytimeen, ja dynaamisin toiminta tapahtuu ylemmässä vaipassa, joka menee vain 660 km: n (410 mailin) syvyyteen", tutkimuksen johtaja Lontoon University College: n ja Lissabonin yliopiston seismologi Ana Ferreira sanoi lausunnossaan. "Olemme osoittaneet, että tämä ei pidä paikkaansa suurilla alueilla syvällä eteläisen Tyynenmeren reunan alla ja Etelä-Amerikassa."
Kerrosten ymmärtäminen
Maan vaippa on valmistettu kuumasta kivestä, kiinteää, mutta helposti taipuisaa ja vääntynyttä. Ylemmän vaipan ja alavaipan välinen siirtymä on 410 mailia (660 km) pinnan alla. Nämä kaksi kerrosta ovat erillisiä; esimerkiksi ylempi vaippa on pääosin valmistettu muusta kiviperidotiitista, kun taas alempi vaippa sisältää runsaasti mineraaleja bridgmaniitti ja magnesium-rautaoksidferroperiklaasi. Nämä kaksi kerrosta eroavat myös lämpötilasta ja paineesta.
Ferreira ja hänen kollegansa ryhtyivät tutkimaan alemman vaipan yläosaa käyttämällä maan sisätilojen tietokonemallia, joka on luotu 43 miljoonalla todellisella maapallon seismisellä mittauksella. Erityisesti geofysiikot käyttävät maapallon ympärillä olevien maanjäristysten luonnollisia kaikuja kuvantaakseen planeetan sisällön. Tarkastelemalla kuinka aallot muuttavat nopeutta ja suuntaa, tutkijat voivat kerätä tietoa kivien ja mineraalien eri koostumuksista vaipan sisällä, antaen vihjeitä sen rakenteesta ja ominaisuuksista.
Tutkimuksessa tutkijat keskittyivät siihen, mitä tapahtui subduktiovyöhykkeillä, alueilla, joilla valtameren kuori sukeltaa mannerkuoren alle kuljetinhihnana, kierrättäen kiviä ja mineraaleja syvälle vaippaan. Nämä laatat syöksyvät kohti ydintä, ylittäen ylä- ja alavaipan välisen rajan.
Dynaaminen vaippa
Tulokset osoittivat, että subduktiovyöhykkeillä alempi vaippa on yllättävän dynaaminen, etenkin sen kerrosten läpi leviävien muinaisen kuoren laattojen reunojen ympärillä. Tutkijoiden havaitseman syynä näyttää olevan jotain, jota kutsutaan "dislokaation virrokseksi", mikä on kiteiden ja kiteisen materiaalin muodonmuutos, joka johtuu vikojen liikkeestä kiteissä. Tämän ryömimisen aiheuttaa maakooralevyn vuorovaikutus vaippakiven kanssa, joka rohkaisee vaipan muodonmuutoksen ja (erittäin hitaasti) virtauksen.
Tutkijat löysivät todisteita tästä hiipimisestä Länsi-Tyynenmeren ja Etelä-Amerikan alapuolella, joten ei ole vielä selvää, kuinka laaja se on. Jos aktiviteetti on globaalia, se voi viitata siihen, että Maa jäähtyy aiemmin arvioitua nopeammin, Padovan yliopiston tutkimuksen avustaja Manuele Faccenda sanoi lausunnossaan.
Vaikka vaipan virtaus saattaa tuntua melko kaukana kuoren tapahtumista, se määrää melko vähän planeetan ympäristöstä, Ferreira sanoi. Esimerkiksi Venuksen kiertoradalla on samankokoinen ja -paikka kuin maapallolla, mutta sen vaippa virtaa todennäköisesti hyvin eri tavalla.
"Kuinka vaippavirta maan päällä voi hallita miksi planeetallamme on elämää, mutta ei muilla planeetoilla, kuten Venuksessa,", hän sanoi.
Tulokset ilmestyvät tänään (25. maaliskuuta) Nature Geoscience -lehdessä.
