Știm că solul pe care călcăm este făcut din rocă solidă (dacă nu cumva se întâmplă să ne rătăcim într-un petic de nisipuri mișcătoare…). Dar cum rămâne cu straturile Pământului puțin mai adânc sub picioarele noastre?
Interiorul Pământului este alcătuit din mai multe straturi. Suprafața planetei, unde trăim noi, se numește crustă – este de fapt un strat foarte subțire, cu o adâncime de doar 70 de kilometri în punctul cel mai gros. Crusta și litosfera de dedesubt (crusta plus mantaua superioară) este formată din mai multe „plăci tectonice”. Acestea se deplasează lent pe suprafața planetei, iar majoritatea vulcanilor și cutremurelor de pe Pământ se produc la granițele dintre plăcile tectonice.
În adâncul centrului planetei se află „nucleul intern”, despre care credem că este alcătuit din fier și nichel solide. Acesta este înconjurat de „nucleul exterior”, care este, de asemenea, alcătuit din fier și nichel, dar este topit. Curenții de convecție din nucleul exterior creează câmpul magnetic al Pământului.
Și între nucleul exterior și crustă se află mantaua, care, cu o grosime de aproximativ 2.900 de kilometri, reprezintă cea mai mare parte (aproximativ 84% din volum) a planetei. Transportând căldura internă a Pământului la suprafață, mantaua în convecție se târăște ca smoala într-o zi toridă. Această răsturnare este „motorul” care acționează Pământul nostru dinamic – este ceea ce face ca geologia planetei noastre să fie atât de interesantă, deoarece permite mișcarea plăcilor tectonice. Fără ea, nu am avea vulcani, cutremure… și, de fapt, Pământul nu ar fi capabil să susțină viața.
Misterele dinamicii mantalei sunt ceea ce își petrece timpul investigând Dr. Rhodri Davies, laureat al medaliei Anton Hales din 2018 a Academiei Australiene de Științe, Dr. Rhodri Davies.
El folosește instrumente de calcul avansate pentru a dezvolta modele de dinamică a mantalei, ajutându-ne să înțelegem comportamentul mantalei și modul în care aceasta influențează suprafața Pământului. Aceste modele combină seturi de date geofizice și geochimice la scară largă cu cunoștințele despre modul în care se comportă mineralele individuale în anumite condiții de temperatură și presiune pentru a face lumină asupra structurii mantalei, pentru a oferi constrângeri asupra modului în care curge mantaua și pentru a demonstra modul în care acest flux determină vulcanismul și alte caracteristici de la suprafață.
Știm că majoritatea vulcanilor de pe Pământ se află la granițele plăcilor tectonice, acolo unde plăcile:
- se depărtează, așa cum se întâmplă în prezent între Australia și Antarctica
- se apropie una de cealaltă, una alunecând înapoi în mantaua subiacentă, așa cum se întâmplă la marginea nordică a plăcii tectonice din Australia, sub Papua Noua Guinee și Indonezia
- alunecă una pe lângă cealaltă, ceea ce se întâmplă la faimoasa falie San Andreas din California.
Câțiva vulcani, totuși, se află în interiorul plăcilor tectonice, departe de aceste procese de graniță. Aceștia se numesc vulcani intraplacă. Mulți dintre aceștia sunt provocați de coloanele mantalei – regiuni de roci fierbinți care curg în sus dinspre granița nucleu-mantă a Pământului spre suprafața sa. În acest fel, ele transportă roci topite care conțin un mesaj din mantaua profundă a Pământului; un mesaj pe care munca doctorului Davies ne permite să îl descifrăm. Aceasta a ajutat la solidificarea teoriilor privind procesele care creează lanțurile de insule vulcanice intraplacă.
De exemplu, el a combinat observațiile din mai multe domenii pentru a arăta că lanțurile vulcanice din Australia s-au format pe măsură ce placa tectonică australiană a alunecat spre nord peste mai multe plumbi de mantaua. Acest lucru a dus la un lanț de vulcani care traversează continentul de la nord la sud, format între 34 și 9 milioane de ani în urmă. Credeți sau nu, continentul australian, acum adormit din punct de vedere tectonic, găzduiește una dintre cele mai extinse regiuni vulcanice intraplacă din lume, cu erupții pe continent încă de acum aproximativ 5.000 de ani.
Se crede că arhipelagul Hawaiian s-a format printr-un proces similar. Hawaii se află la limita sud-estică a unui lanț de vulcani și munți submarini submerși care devin progresiv mai vechi spre nord-vest. Acest lanț se împarte în două în dreptul insulei Oahu, iar Davies și grupul său au descoperit recent că această scindare s-a produs din cauza unei schimbări de direcție a plăcii Pacificului, în urmă cu aproximativ trei milioane de ani.
Incorporarea tuturor acestor factori pentru a crea modele ale modului în care se comportă mantaua ne îmbunătățește înțelegerea modului în care funcționează planeta noastră. Acest lucru ne ajută să explicăm procesele care au ca rezultat geologia unică și spectaculoasă a Pământului și ne permite să înțelegem mai bine evoluția planetei de la formarea sa, acum mai bine de 4,5 miliarde de ani.
.