Fanns det en gång ett forntida hav i Indiska oceanen?

[annons_1]

Forskare har upptäckt ett "gravitationshål" i Indiska oceanen, där jordens gravitation är som lägst, vilket gör allt där lättare än normalt.

Denna anomali har länge förbryllat geologer. Nu har forskare från Indian Institute of Science i Bengaluru, Indien, funnit en förklaring till bildandet av detta hålrum: smält magma som bildats djupt inne i planeten stördes av subducerande sömmar från en tidigare tektonisk platta.

För att komma fram till denna hypotes använde teamet datorer för att simulera regionens bildande för 140 miljoner år sedan. Resultaten, som beskrivs i detalj i en studie som nyligen publicerades i tidskriften Geophysical Research Letters , kretsar kring ett forntida hav som inte längre existerar.

Havsnivån sjönk mer än 100 meter vid ett "gravitationshål" som först upptäcktes 1948, enligt en ny studie. (Foto: ESA)

Människor tänker ofta på jorden som en perfekt sfär, men verkligheten är långt ifrån denna teori. Varken jorden eller dess gravitationsfält är en perfekt sfär. Eftersom gravitationen är proportionell mot massan beror formen på planetens gravitationsfält på massans fördelning inom den.

”Jorden är i grunden en klumpig potatis”, säger studiens medförfattare Attreyee Ghosh, geofysiker och docent vid Centre for Earth Sciences vid Indian Institute of Science. ”Så tekniskt sett är det inte en sfär, det är en ellips, för när planeten roterar buktar mitten utåt.”

Vår planet är inte enhetlig i sin densitet och sina egenskaper, med vissa områden som är tjockare än andra – detta påverkar avsevärt jordens yta och jordens olika gravitationskraft på dessa punkter. Tänk dig att jordens yta är helt täckt av ett lugnt hav, variationerna i planetens gravitationsfält skulle skapa utbuktningar och dalar i detta imaginära hav.

På motsvarande sätt kommer det att finnas områden med större massa och områden med mindre massa. Den resulterande formen – kallad en geoid – verkar ha små, oregelbundna klumpar som deg.

Den lägsta punkten på jordens geoid är en cirkulär fördjupning i Indiska oceanen, 105 m under medelhavsnivån. Detta är jordens "gravitationshål".

Utgångspunkten för "gravitationshålet" i Indiska oceanen ligger strax utanför Indiens södra spets och täcker ett område på cirka 3 miljoner kvadratkilometer. Hålets existens upptäcktes först av den holländska geofysikern Felix Andries Vening Meinesz år 1948, under en gravitationsundersökning från ett fartyg.

"Det är den lägsta punkten på jordens geoid hittills och den har inte förklarats ordentligt", sa Ghosh.

För att ta reda på det använde Ghosh och hennes kollegor en datormodell för att visualisera området som det såg ut för 140 miljoner år sedan för att få en fullständig bild av geologin. Från den utgångspunkten körde teamet 19 simuleringar fram till idag och återskapade de tektoniska plattornas rörelser och förändringar i manteln under de senaste 140 miljoner åren.

För varje simulering varierade teamet de parametrar som påverkar bildandet av magmaplymer under Indiska oceanens mantel. De jämförde sedan geoidformerna som erhölls från de olika simuleringarna med jordens faktiska geoid från satellitobservationer.

Sex av de 19 scenarier som presenterades tillsammans drog slutsatsen att ett geoidlågtal med liknande form och amplitud som fallet i Indiska oceanen hade bildats. I var och en av dessa simuleringar var geoidlågtalet i Indiska oceanen omgivet av het magma med låg densitet.

Magamplymen, i kombination med de omgivande mantelstrukturerna, kan förklara geoidens form och låga amplitud, vilket också är orsaken till "gravitationshålet", förklarade Ghosh.

Simuleringar kördes med olika magmatäthetsparametrar. Det är värt att notera att i simuleringar utan plymer genererade av magmaplymen bildades inte geoidlågtrycket.

Själva plymerna härrör från försvinnandet av ett forntida hav när Indiska oceanen drev och så småningom kolliderade med Asien för tiotals miljoner år sedan, sa Ghosh.

”Indiska oceanen befann sig i en helt annan position för 140 miljoner år sedan, och det fanns ett hav mellan Indiska oceanen och den asiatiska plattan. Indiska oceanen började sedan röra sig norrut, vilket fick detta hav att försvinna och minskade klyftan mellan Indiska oceanen och Asien”, förklarade Ghosh.

När den indiska plattan bröt sig loss från superkontinenten Gondwana och kolliderade med den eurasiska plattan, subducerades Tethysplattan som bildade havet mellan ovanstående plattor in i manteln.

Under tiotals miljoner år sjönk Tethysplattan ner i manteln nedanför och rörde upp ett hett magmafält under östra Afrika. Detta i sin tur gav näring åt bildandet av magmaplymer som förde material med låg densitet närmare jordytan.

Himangshu Paul, expert vid National Geophysical Research Institute i Indien, konstaterar dock att det inte finns några tydliga seismiska bevis för att de simulerade magmaplymerna faktiskt finns under Indiska oceanen.

Han tror att det finns andra outforskade faktorer bakom den låga geoiden, såsom den exakta platsen för de gamla Tethysryggarna. ”Det är omöjligt att härma vad som händer naturligt i simuleringar”, säger han.

Nya modeller visar att geoidlågpunkten har mer att göra med magmaplymen och reservoarerna som omger den än med någon specifik underliggande struktur, säger Bernhard Steinberger från det tyska forskningscentret för geovetenskaper.

Phuong Thao (Källa: CNN)

Användbar
Känsla
Kreativ
Unik
Vrede