Nova studija pokazuje da je mega‑ULVZ ispod Havaja verovatno čvrst i bogat gvožđem, a ne izrazito rastopljen. Istraživači su kombinovali P‑ i S‑talase s modelovanjem stena kako bi bolje razumeli zašto se seizmički talasi u tim zonama usporavaju. Više gvožđa povećava električnu i toplotnu provodljivost, što može stabilizovati vulkanski stupac i produžiti aktivnost hotspot‑a. Otkriveni sastav sužava mogućnosti porekla materijala — od ranih relikata Zemlje do subdukovanih delova okeanske kore.
Ogroman „mega-blob“ Ispod Havaja Je Čvrst i Bogat Gvožđem — I Može Ojačati Hotspot
A "mega-blob" deep beneath Hawaii may be fueling a volcanic hotspot, according to a new study. . | Credit: Warren Ishii / 500px via Getty Images
Nova istraživanja pokazuju da masivna zona duboko ispod Havaja verovatno nije kašast rastopljeni materijal, već čvrsta stena bogata gvožđem. Ovaj objekat, nazvan mega-ultralow velocity zone (mega-ULVZ), mogao bi delovati kao sidro havajskog hotspot‑a — mesta odakle se kroz plašt podiže topao materijal i koje je stvorilo Havajska ostrva.
Kako su naučnici to utvrdili?
Zbog velike dubine (oko 2.900 kilometara, odnosno ~1.800 milja), ULVZ zone se obično proučavaju pomoću P‑talasa (kompresionih talasa) koji nastaju pri zemljotresima. Tim Doyeona Kima sa Imperial College London primenio je metodu razvijenu 2020. koja kombinuje podatke i od P‑ i od S‑talasa (talasa smicanja). Kombinovanjem oba tipa talasa i modelovanjem fizičkih i hemijskih svojstava stena i minerala, istraživači su dobili precizniji uvid u uzrok značajnog usporenja talasa u ovim zonama.
Doyeon Kim: „Pošto je reč o materijalu bogatom gvožđem, on će biti električno provodljiviji i time poboljšavati toplotnu provodljivost — što može pomoći da se vulkanski stupac (plume) lokalizuje i opstane duže.“
Šta to znači za hotspot i poreklo materijala?
Rezultati ukazuju da mega‑ULVZ ispod Havaja najverovatnije sadrži čvrst, gvožđem obogaćen materijal, čime se smanjuje verovatnoća da je oblast u velikoj meri rastopljena. Više gvožđa povećava električnu i toplinsku provodljivost, što može stabilizovati i produžiti trajanje uspona toplog materijala iz dubina — a time i aktivnost hotspot‑a.
Istraživači navode nekoliko mogućih porekla takvog materijala: relikti rane Zemljine evolucije (npr. kristalizovani ostaci bazalnog magmatskog okeana), rekristalizovani ostaci prastarih istaljivanja plašta, potonuli delići okeanske kore bogate vodom usled subdukcije, pa čak i mešanje materijala koji potiče iz jezgra. Predloženi pristup omogućava razlikovanje ovih scenarija za ULVZ zone širom sveta.
Širi značaj
Megastrukture poput ULVZ‑ova predstavljaju jednu od retkih direktnih «prozora» u sastav i dinamiku dubokog Zemljinog unutrašnjeg sloja. Razumevanje njihovog porekla ne pomaže samo u objašnjavanju lokalnih fenomena poput havajskog vulkanizma, već i u širem kontekstu formiranja planeta i evolucije Zemlje.
Zaključak: Kombinacija P‑ i S‑talasa i fizičko‑hemijskih modela pružila je jake dokaze da mega‑ULVZ ispod Havaja sadrži čvrst, gvožđem bogat materijal koji može doprineti dugovečnosti i stabilnosti havajskog hotspot‑a.
Pomozite nam da budemo bolji.
