Tektonik plakaların nasıl hareket ettiğine dair uzun süredir devam eden bir tartışma, bilim insanlarının yerkabuğunun altında kısmen erimiş yeni bir kaya tabakası keşfetmesi sayesinde nihayet çözüme kavuşabilir.
Daha önce araştırmacılar tarafından benzer derinlikte eriyik parçaları bulunmuştu. Ancak Teksas Üniversitesi tarafından yürütülen yeni bir çalışma, tabakanın dünya çapındaki genişliğini ve levha tektoniğindeki rolünü ilk kez bilinir hale getirdi.
Çalışma 6 Şubat 2023 tarihinde Nature Geoscience dergisinde yayımlandı.
Dünya’nın Tektonik Plakalarının Altındaki Manto
Dünya’nın tektonik plakalarının altındaki üst mantoda yer alan astenosfer, yüzeyden yaklaşık 100 mil uzaklıktaki erimiş tabakayı içerir. Tektonik plakaların manto boyunca göç etmesine izin veren nispeten esnek bir sınır olan astenosfer, plaka tektoniği için çok önemlidir.
Ancak yumuşaklığının nedenleri tam olarak bilinmemektedir. Daha önce, bilim insanları erimiş kayaların bir rol oynayabileceğini varsaymışlardı. Ancak bu çalışmanın gösterdiği gibi, eriyik aslında manto kayalarının hareketi üzerinde önemli bir etkiye sahip görünmüyor.
Çalışmanın baş araştırmacısı, Austin’deki Texas Üniversitesi Jackson Yerbilimleri Okulu’nda doktora sonrası araştırmacı olan Junlin Hua şunları söyledi: “Herhangi bir şeyin eridiğini düşündüğümüzde, sezgisel olarak eriyiğin malzemenin viskozitesinde büyük bir etkisi olması gerektiğini hayal ederiz. Ancak, eriyik oranının son derece yüksek olduğu durumlarda bile manto akışı üzerindeki etkinin minimum olduğunu keşfettik.
Hua’nın Brown Üniversitesi’nde doktora öğrencisiyken başladığı çalışma, plakaların hareketini etkileyen birincil faktörün mantodaki ısı ve kaya konveksiyonu olduğunu iddia ediyor. Dünyanın içi esasen katı olmasına rağmen, çok uzun bir süre boyunca kayalar bal gibi hareket edebilir ve akabilir.
Araştırmanın eş yazarı ve Jackson School’da profesör olan Thorsten Becker’e göre, eriyik tabakasının levha tektoniği üzerinde hiçbir etkisi olmadığını göstererek Dünya bilgisayar modelleri için daha az karmaşık bir değişken ortaya çıkacaktır.
Jackson School’un Teksas Üniversitesi Jeofizik Enstitüsü’nde Dünya’nın jeodinamik modellerini oluşturan Becker’e göre, “Yerel erimenin önemli olmadığını dışlayamayız.” Ancak bu erime verilerini herhangi bir şeyin aktif nedeni olarak görmekten ziyade Dünya’da neler olup bittiğinin bir işareti olarak görmeye zorladığına inanıyorum.
Tez çalışmaları sırasında Hua, Türkiye’nin altındaki mantonun sismik fotoğraflarına baktı ve Dünya’nın iç kısmında yeni bir katman arama fikrine sahip oldu.
Hua, yerkabuğunun altındaki kısmen erimiş kaya belirtilerinin ilgisini çekmesinin ardından diğer sismik alanlardan da benzer fotoğraflar topladı. Sonunda astenosferin küresel bir haritasını çıkardı. Gerçekte, onun ve diğerlerinin bir tuhaflık olduğunu düşündüğü şey yaygındı ve astenosferin en sıcak olduğu her yerde sismik verilerde ortaya çıkıyordu.
İkinci sürpriz, erimiş tabakanın Dünya’nın yarısından fazlasını kaplamasına rağmen, erime haritasını tektonik aktivitenin sismik okumalarıyla karşılaştırdığında ve hiçbir ilişki keşfetmediğinde ortaya çıktı.
Hua’nın Brown Üniversitesi’ndeki doktora danışmanı ve aynı zamanda bir sismolog olan Karen Fischer çalışmanın önemini şöyle ifade etti “Bu çalışma çok önemlidir çünkü astenosferin özelliklerini ve neden zayıf olduğunun kökenlerini bilmek levha tektoniğini anlamak için temeldir.”
Kaynak: phys.org/news
