Vědci poprvé mají důkaz, že vrstva hluboko pod zemským povrchem může vytvářet sopky.
Vrstva, známá jako přechodová zóna, se skrývá v zemském plášti mezi 250 a 400 mil (400 až 640 km) pod kůrou. Tato zóna je bohatá na vodu, krystaly a roztavenou horninu.
Studie zjistila, že tyto materiály superhot mohou proniknout na povrch a vytvářet sopky.
Vědci již dlouho věděli, že se sopky objevují, když se tektonické desky na zemském plášti sbíhají nebo když pláštové oblaky tvoří horké body na zemské kůře, podobně jako pupínky vybuchující na lidské tváři. Až dosud však vědci nevěděli, že se jednalo o přechodnou zónu - oblast zasunutou mezi horní a dolní plášť -, uvedli vědci.
"Našli jsme nový způsob, jak vyrábět sopky," uvedl ve svém prohlášení vědecký pracovník Esteban Gazel, docent na katedře Země a věd o atmosféře na Cornell University. "Je to poprvé, co jsme našli jasný signál z přechodové zóny hluboko v zemském plášti, že sopky se mohou takto tvořit."
Vědci provedli tento objev studiem 2 600 stop dlouhého (790 metrů) základního vzorku, který byl vyvrtán v Bermudě v roce 1972. Toto jádro je nyní umístěno na Dalhousie University v Novém Skotsku, kde bylo zkoumáno spoluautorem studie Sarah Mazza, výzkumnou pracovnicí planetologie na University of Münster v Německu.
Očekávala, že jádro ukáže, že sopka, která způsobila Bermudu, vycházela z pláště pláště, což je způsob, jakým se Havaj formoval. Ale při analýze jádrových podpisových izotopů nebo verzí prvků; obsah vody; a další sloučeniny, našla něco úplně jiného.
Zdá se, že toto konkrétní místo v přechodové zóně - umístěné hluboko pod Atlantským oceánem - bylo zčásti vytvořeno subdukčními událostmi během formování superkontinentu Pangea. Asi před 30 miliony let vedla porucha v přechodové zóně, pravděpodobně spojená s tokem pláště, k tomu, aby magma ze zóny prudce stoupla na zemský povrch. Mazza a její kolegové objevili. Tato narůstající magma zase vytvořila nyní spící sopku pod Atlantským oceánem, která z Bermudy udělala.
"Nejdřív jsem měl podezření, že Bermudova sopečná minulost byla zvláštní, když jsem odebral vzorek jádra a všiml jsem si rozmanitých textur a mineralogie uchovaných v různých lávových proudech," uvedl Mazza v prohlášení. "Rychle jsme potvrdili extrémní obohacení ve stopových prvcích. Bylo vzrušující projít našimi prvními výsledky ... záhady Bermudy se začaly rozvíjet."
Základní záhada
Při studiu jádra našla Mazza a její kolegové geochemické podpisy, které odpovídaly podpisům z přechodové zóny. Tato vodítka zahrnovaly vyšší množství krystalické vody ve srovnání se subdukčními zónami nebo oblastmi, kde se jedna tektonická deska potápí pod druhou, řekla.
V přechodové zóně je tolik vody, že by mohla tvořit nejméně tři oceány, řekl Gazel. Ale spíše než udržení mořského života jako voda nad kůrou, voda v přechodové zóně pomáhá roztavit skály.
Nyní, když vědci vědí, že poruchy v přechodové zóně mohou vést ke vzniku sopek, pravděpodobně najdou další příklady tohoto geologického jevu na Zemi, uvedli vědci.
"Touto prací můžeme ukázat, že přechodná zóna Země je extrémním chemickým rezervoárem," řekl Gazel. "Právě teď si začínáme uvědomovat jeho význam z hlediska globální geodynamiky a dokonce i vulkanismu."
