Was er ooit een oude oceaan in de Indische Oceaan?

Wetenschappers hebben een ‘zwaartekrachtgat’ ontdekt in de Indische Oceaan. Daar is de zwaartekracht van de aarde het laagst, waardoor alles daar lichter is dan normaal.

Deze anomalie heeft geologen al lang voor een raadsel gesteld. Nu hebben onderzoekers van het Indian Institute of Science in Bengaluru, India, een verklaring gevonden voor het ontstaan van deze holte: gesmolten magma, diep in het binnenste van de planeet gevormd, werd verstoord door de subductieve naden van een eerdere tektonische plaat.

Om tot deze hypothese te komen, gebruikte het team computers om de vorming van het gebied 140 miljoen jaar geleden te simuleren. De bevindingen, beschreven in een recent gepubliceerde studie in het tijdschrift Geophysical Research Letters , draaien om een oeroude oceaan die niet meer bestaat.

Volgens een nieuw onderzoek daalde de zeespiegel met meer dan 100 meter bij een "zwaartekrachtgat" dat voor het eerst in 1948 werd ontdekt. (Foto: ESA)

Mensen denken vaak dat de aarde een perfecte bol is, maar de werkelijkheid wijkt sterk af van deze theorie. Noch de aarde, noch haar zwaartekrachtveld is een perfecte bol. Omdat zwaartekracht evenredig is met de massa, hangt de vorm van het zwaartekrachtveld van de planeet af van de verdeling van de massa erin.

"De aarde is in feite een klompige aardappel", aldus medeauteur van de studie Attreyee Ghosh, geofysicus en universitair hoofddocent aan het Centrum voor Aardwetenschappen van het Indian Institute of Science. "Dus technisch gezien is het geen bol, maar een ellips, want naarmate de planeet draait, puilt het midden naar buiten."

Onze planeet is niet uniform in dichtheid en eigenschappen; sommige gebieden zijn dikker dan andere. Dit heeft een aanzienlijke invloed op het aardoppervlak en de verschillende zwaartekracht van de aarde op deze punten. Stel je voor dat het aardoppervlak volledig bedekt is door een kalme oceaan, dan zouden de variaties in het zwaartekrachtveld van de planeet bulten en dalen in deze denkbeeldige oceaan creëren.

Dienovereenkomstig zullen er gebieden met grotere en kleinere massa zijn. De resulterende vorm – een geoïde genoemd – lijkt op kleine, onregelmatige klontjes, zoals deeg.

Het laagste punt van de geoïde van de aarde is een cirkelvormige depressie in de Indische Oceaan, 105 meter onder zeeniveau. Dit is het "zwaartekrachtgat" van de aarde.

Het beginpunt van het "zwaartekrachtgat" in de Indische Oceaan ligt vlak bij de zuidpunt van India en beslaat een oppervlakte van ongeveer 3 miljoen vierkante kilometer. Het bestaan van dit gat werd voor het eerst ontdekt door de Nederlandse geofysicus Felix Andries Vening Meinesz in 1948, tijdens een zwaartekrachtmeting vanaf een schip.

"Het is tot nu toe het laagste punt op de geoïde van de aarde en er is nog geen goede verklaring voor gevonden", aldus mevrouw Ghosh.

Om dit te achterhalen, gebruikten Ghosh en haar collega's een computermodel om het gebied te visualiseren zoals het er 140 miljoen jaar geleden uitzag, om zo een volledig beeld te krijgen van de geologie. Vanuit dat startpunt voerde het team 19 simulaties uit tot aan de dag van vandaag, waarbij ze de beweging van tektonische platen en veranderingen in de aardmantel in de afgelopen 140 miljoen jaar nabootsten.

Voor elke simulatie varieerde het team de parameters die de vorming van magmapluimen onder de mantel van de Indische Oceaan beïnvloeden. Vervolgens vergeleken ze de geoïdevormen die uit de verschillende simulaties waren verkregen met de daadwerkelijke geoïde van de aarde, verkregen via satellietwaarnemingen.

Zes van de 19 gepresenteerde scenario's concludeerden dat er zich een geoïde laag had gevormd met een vergelijkbare vorm en amplitude als in de Indische Oceaan. In elk van deze simulaties werd de geoïde laag in de Indische Oceaan omgeven door heet magma met een lage dichtheid.

De magmapluim, gecombineerd met de omringende mantelstructuren, kan de vorm en de lage amplitude van de geoïde verklaren, wat ook de oorzaak is van het "zwaartekrachtgat", legde Ghosh uit.

Simulaties werden uitgevoerd met verschillende parameters voor de magmadichtheid. Het is opmerkelijk dat in simulaties zonder magmapluimen, de geoïde laag zich niet vormde.

De pluimen zelf zijn afkomstig van het verdwijnen van een oeroude oceaan, toen de Indische Oceaan tientallen miljoenen jaren geleden afdreef en uiteindelijk in botsing kwam met Azië, aldus mevrouw Ghosh.

"De Indische Oceaan bevond zich 140 miljoen jaar geleden in een compleet andere positie, en er lag een oceaan tussen de Indische Oceaan en de Aziatische plaat. De Indische Oceaan begon toen naar het noorden te trekken, waardoor deze oceaan verdween en de kloof tussen de Indische Oceaan en Azië werd gedicht", legde mevrouw Ghosh uit.

Toen de Indische plaat zich losmaakte van het supercontinent Gondwana en botste met de Euraziatische plaat, werd de Tethysplaat, die de oceaan tussen de bovengenoemde platen vormde, in de mantel gezogen.

Gedurende tientallen miljoenen jaren zonk de Tethysplaat in de aardmantel, waardoor een heet magmaveld onder Oost-Afrika ontstond. Dit wakkerde de vorming van magmapluimen aan, die materiaal met een lage dichtheid dichter bij het aardoppervlak brachten.

Himangshu Paul, een expert bij het National Geophysical Research Institute in India, merkt echter op dat er geen duidelijk seismisch bewijs is dat de gesimuleerde magmapluimen zich daadwerkelijk onder de Indische Oceaan bevinden.

Hij gelooft dat er andere , nog onontgonnen factoren achter de lage geoïde schuilgaan, zoals de exacte locatie van de oude Tethysruggen. "Het is onmogelijk om na te bootsen wat er in simulaties van nature gebeurt", zegt hij.

Nieuwe modellen laten zien dat het geoïde laag meer te maken heeft met de magmawolk en de reservoirs eromheen dan met een specifieke onderliggende structuur, zegt Bernhard Steinberger van het Duitse Onderzoekscentrum voor Aardwetenschappen.

Phuong Thao (Bron: CNN)

Bruikbaar
Emotie
Creatief
Uniek
Toorn