Een mysterieuze laag ligt onder de massieve tektonische platen van de aarde.
Geklemd tussen twee rotslagen - de stijve lithosfeer en de meer buigzame asthenosfeer - is deze dunne grens als de gelei in een boterham met pindakaas. Wetenschappers denken dat het erg natte steen of zelfs gedeeltelijk gesmolten steen kan zijn, maar niemand weet het zeker.
"Er is veel over tegenstrijdige studies," zei Kerry Key, een seismoloog bij de Scripps Institution of Oceanography in San Diego.
Het begrijpen van de aard van de grenslaag en zijn rol in platentektoniek is een van de grootste uitdagingen in de seismologie, volgens een lijst samengesteld door de geïntegreerde onderzoeksinstellingen voor seismologie in 2009.
Nu lijkt een nieuwe studie, geschreven door Key, te bevestigen dat de grenszone gesmolten magma is, ten minste onder de oceaanbodem. Voor de kust van Nicaragua, onder de tektoniek van Cocos, ontdekten onderzoekers een laag van 15 mijl (25 kilometer) gedeeltelijk gesmolten gesteente onderaan de lithosfeer. De resultaten worden vandaag (20 maart) gepubliceerd in het tijdschrift Nature.
"Het is echt een verrassing", zei Samer Naif, een scriptstudent bij Scripps en hoofdauteur van de studie. "We gingen uit om de aardkorstvloeistofcyclus in een subductiezone te proberen en we kwamen een gedeeltelijk gesmolten laag tegen."
In de afgelopen decennia was de dominante mening dat de grenslaag waarschijnlijk smeltvrij was, maar verzwakt door waterrijke mineralen, zei Naif. Maar in de afgelopen vijf jaar suggereerden nieuwe studies op basis van aardbevingsgolven die door de laag passeerden dat de zone gesmolten was, althans op bepaalde plaatsen, zei hij.
De onderzoekers zagen de gesmolten zone onder de Cocos-plaat terwijl ze een techniek gebruikten die op zoek was naar subtiele variaties in de natuurlijk voorkomende elektrische en magnetische velden van de aarde. Deze variaties onthullen structuren onder het oppervlak en zijn met name effectief in het zichtbaar maken van zakken vloeistof, zoals olie- en gasreservoirs.
"We zijn uit het linker veld gekomen met elektromagnetische gegevens, die veel gevoeliger zijn voor functies zoals deze," zei Naif. We kunnen mogelijk nog veel meer te melden hebben [over de grenslaag] als we uitgaan en meer onderzoeken doen, "vertelde hij OurAmazingPlanet.
De lithosfeer-asthenosfeer grens (LAB) plaatst de "plaat" in de platentektoniek, die de onderkant markeert van de stijve tektonische platen die verschuiven op het aardoppervlak, waarbij convectiestromen dieper in de aardmantel liggen. Beide lagen zijn massief gesteente, maar de lithosfeer is hard, stijf en koud en de heter asthenosfeer stroomt en vervormt op een geologische tijdschaal. De discontinuïteit, gesmolten of niet, ligt op dieptes van 30 mijl (50 km) onder de oceaanbodem tot 200 kilometer onder de continenten.
De volgende stap van de groep is om uit te leggen waarom het magma er is, zei Key. Andere studies suggereren dat lithosfeer in oudere oceanen geen gesmolten LAB heeft, voegt Naif toe. De geologisch jonge Cocos-plaat kan overblijfsel van magma hebben dat aan zijn onderbuik is geplakt vanaf de geboorte aan bijvoorbeeld een nabij gelegen rand van de oceaan aan de rand van de oceaan.
E-mail Becky Oskin of volg haar @beckyoskin. Volg ons @OAPlanet, Facebook of Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com's OurAmazingPlanet.
👉 De onderzoekers zeggen dat de atmosfeer nog zeker een miljard jaar een hoog zuurstofgehalte zal hebben, waarna het fors zal dalen tot het niveau van de zuurstofcrisis zo'n 2,4 miljard jaar geleden. 'We hebben laten zien dat de zuurstofrijke atmosfeer van de aarde geen permanent kenmerk is', zegt Ozaki.
👉 De Aarde wordt naar chemische samenstelling verdeeld in drie delen, van buiten naar binnen zijn dat de aardkorst, de aardmantel en de aardkern. Naar natuurkundige eigenschappen wordt een onderscheid gemaakt tussen een lithosfeer, een asthenosfeer, een mesosfeer en een binnen- en buitenkern.
👉 Aarde (planeet)
Aarde | |
---|---|
Diameter | 12 756 km (equatoriaal) 12 714 km (polair) |
Massa | 5,9722×1024 kg |
Valversnelling | 9,780 tot 9,832 m/s2 |
Ontsnappingssnelheid | 11,2 km/s |
👉 Door de rotatie om de aardas ontstaat de afwisseling van dag en nacht. In 24 uur, een zonnedag, staat de zon weer boven hetzelfde punt. De aarde maakt een volledige omwenteling (ten opzichte van de vaste sterren) in 23u 56m 4,09s = 1 sterrendag, iets minder dan een zonnedag.
👉 Stuivertje wisselen. De voorraad zuurstofatomen op aarde raakt dus nooit op. De atomen wisselen alleen steeds van plek. Soms zijn ze bijvoorbeeld onderdeel van gasmoleculen als CO2 of van een geoxideerd gesteente, op andere momenten zitten ze als O2 (het zuurstofgas dat we inademen) in de lucht.
👉 De aardatmosfeerHeeft de aarde een straal van gemiddeld 6370 kilometer, de atmosfeer is gemiddeld 1000 kilometer dik. In de dampkring onderscheidt men vijf lagen: de troposfeer, de stratosfeer, de mesosfeer, de thermosfeer, en de exosfeer.
Een nieuwe kijk op de lithosfeer-asthenosfeer grens kan helpen de aard van deze mysterieuze laag te begrijpen.