Топлината играе много по-важна роля в тектониката, отколкото смятахме досега

Тектониката на плочите е широка приемана теория за разделението на земната кора на няколко секции, които се движат спрямо мантията – най-солидния слой между ядрото и земната кора. Как точно се случва това движение обаче, е предмет на ожесточени дебати сред учените откакто теорията добива широко възприемане през 50-те години на 20 век.

Секциите, които наричаме тектонични плочи, се движат с по около 2 до 5 сантиметра на година, което е скорост подобна на тази, с която растат ноктите на човек.

Когато плочите се остъргват една друга, това променя границата им и може да предизвика земетресения.
Когато се отдалечават една от друга пък се получава отклоняване на границата и на мястото може да бликне лава и да се формират вулкани.

Понякога плочите се сблъскват фронтално и едната започва да се издига вертикално и да формира планини, докато другата бива избутвана надолу, където се топи.

От много десетилетия учените се чудят дали плочите биват пасивно движени от мантията или самите те са активните причинители на собственото си движение, влачейки мантията заедно със себе си.

Ново изследване, публикувано в Science Advances, сега доказва, че допълнителна сила, която играе роля в динамиката на плочите, е горещината от земното ядро.

Екипът изследва район в източния Пасифик, където има фронтален сблъсък на тектоничните плочи, наблюдаван на дъното на океана. По време на наблюденията екипът стига до заключението, че Източно тихоокеанското повдигане не може да бъде обяснено само чрез раздалечаването на плочите – когато едната плочи се движи под другата – единственото обяснение било, че са намесени и други сили.

Те заключават в изследването си, че повдигането е предизвикано от горещината, идваща дълбоко от земното ядро.
По тяхна оценка около 50% от тектоничното движение на плочите е предизвикано от тази топлина. Те твърдят, че горещината, която може да се измери между ядрото и матията е около 20 теравата. Това е съвсем малко повече от средната обща консумация на енергия на човечеството на Земята годишно.

„Виждаме силна подкрепа за тезата, че дълбоко от мантията горещината допринася чувствително за динамиката на тектоничните плочи в тихоокеанското полукълбо“, казва професор Дейвид Роули, експерт по геофизични науки от Университета в Чикаго и участник в изследването. „Топлината от основите на мантията допринася съществено за силата на потока горещина вътре в мантията и дава като резултат тектониката на плочите.“

Когато мантията се нагрее, това намалява плътността на материала и той избива нагоре към земната кора. На повърхността плочите от земната кора се охлаждат и балансират ефекта предизвиквайки потъване. Тези две противостоящи си сили имат голямо участие в движението на плочите.

С други думи горещите части се издигат, а студените – потъват.

„Въз основа на нашите модели за конвекция на мантията, мантията може да отстранява половината от общия конвекционен топлинен бюджет от ядрото“, обяснява Роули.

„Изводът от нашата работа е, че учебниците трябва да бъдат пренаписани.“