A América do Norte pode estar pingando profundamente sob o meio -oeste
Uma laje de crosta da Terra há muito perdida pode estar se afastando no fundo da parte mais antiga da América do Norte, dizem os cientistas
Victor Josan/Alamy Stock Photo
Algo muito estranho parece estar acontecendo profundamente, profundamente sob o Centro -Oeste e o Vale de Ohio.
O núcleo geológico da América do Norte persistiu há bilhões de anos – é o que os cientistas chamam de craton, um grande bloco de rochas continentais que suporta o sistema de reciclagem natural da tectônica de placas. Normalmente, os cientistas consideram as cráato como imutável, quase eterno. Mas uma nova pesquisa publicada em 28 de março em Geociência da natureza sugere que uma placa geológica perdida há muito tempo pode estar desbotada de rocha do fundo do craton norte-americano, corriando-a de baixo, logo abaixo de nossos pés.
Esse cenário não seria sem precedentes – os cientistas têm evidências de que o craton do norte da China diminuiu drasticamente milhões de anos atrás – mas certamente seria surpreendente e intrigante estudar em tempo real. “As cratons são os núcleos mais antigos dos continentes, por isso estão sentados perto da superfície da Terra há bilhões de anos”, diz Claire Currie, geofísica da Universidade de Alberta, que não estava envolvida na nova pesquisa. “Eles persistiram ao longo do tempo, então isso é bastante incomum.”
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Os cientistas por trás da nova pesquisa não tinham intenção de encontrar um craton em andamento, de acordo com o co-autor do estudo, Junlin Hua, geofísico da Universidade de Ciência e Tecnologia da China. A equipe apenas queria aplicar uma nova técnica de análise mais precisa aos dados coletados pela rica rede da América do Norte de mais de 6.000 sismômetros na esperança de ver o continente com mais detalhes do que nunca.
O trabalho baseou -se nas observações da rede de sismômetro de mais de 200 terremotos, cada um dos quais produziu vários tipos de ondas sísmicas. Essas ondas são afetadas de maneiras específicas por mudanças no material pelas quais passam – por exemplo, existem efeitos particulares quando esse material é relativamente frio ou quente ou forte ou fraco. Ao analisar as ondas, os cientistas podem reverter o engenheiro de um mapa das entranhas da Terra, diz Hua. E os pesquisadores procuraram conduzir esse trabalho de uma maneira que explique cada mexer no tesouro dos dados sísmicos, um processo trabalhoso.
Um mapa produzido pelos autores de um novo estudo em Geociência da natureza mostra a velocidade sísmica relativa do material que fica a 200 quilômetros abaixo da superfície da Terra e localizada ao redor da base do Craton norte -americano. As cratons são caracterizadas por alta velocidade sísmica. Neste mapa, o azul representa rocha através da qual as ondas sísmicas viajam mais rápido; O vermelho representa rocha através da qual as ondas sísmicas viajam mais lentamente. A linha tracejada preta descreve as fronteiras do Craton norte -americano.
Nature Geoscience, Hua et al.
Faz meses depois da análise quando a Hua começou a reconhecer que o trabalho estava apresentando algo surpreendente. O craton em si parecia normal o suficiente: uma laje de rocha densa, com cerca de 200 quilômetros de espessura, através da qual as ondas sísmicas viajaram relativamente rápidas-o que os cientistas se referem como material de alta velocidade seismica-que transmitiram abruptamente para material com menor velocidade sísmica, à medida que o craton deu lugar a rochas jovens.
Mas sob parte do craton – abaixar grande parte do Centro -Oeste e do Vale de Ohio – algo estranho estava acontecendo. Aqui, um padrão irregular de material com a mesma alta velocidade sísmica cedeu a uma profundidade de quase 600 quilômetros, quase para o manto inferior. Essas medidas, diz Hua, sugerem que, nessa área, o cránico da América do Norte está pingando para baixo no manto de uma maneira que ele e seus colegas não esperavam e não conseguiram explicar.
O que os deixou soltar foi considerar uma relíquia da história geológica que está escondida abaixo da América do Norte: restos da placa de Farallon. Era uma placa oceânica que se estendia entre as placas do Pacífico e da América do Norte cerca de 100 milhões de anos atrás, quando os dinossauros estavam no auge. A maior parte da placa Farallon acabou sendo empurrada sob a América do Norte. Seus remanescentes permanecem no manto inferior, cerca de 800 quilômetros abaixo da superfície da Terra e, de fato, apareceram nas seções transversais de velocidades sísmicas que Hua e seus colegas fizeram.
Um diagrama demonstra a teoria dos pesquisadores para o que está acontecendo embaixo da craton norte -americana. O material no mapa mostrado acima fica perto do topo das áreas ilustradas neste diagrama, onde tA camada rotulada como “litosfera cratônica” se abaixa para baixo no manto superior. A laje Farallon (roxo), afunda através do manto inferior. Entre os dois estica, uma região relativamente estreita, onde o material cratônico está pingando, alimentado pelo movimento horizontal na base de todo o craton.
Nature Geoscience, Hua et al.
Quando os cientistas usaram a modelagem de computadores para testar as teorias do que poderia puxar o material cratônico para baixo, a laje Farallon era fundamental: os gotas se formaram apenas quando a laje foi incorporada ao modelo. Hua chama a laje de “uma grande chumbada” que puxa o material do craton e desce na terra.
No momento, diz Currie, isso é apenas uma hipótese – mas que ela chama de “intrigante”. Currie gostaria de ver outros sinais do gotejamento cratônico – por exemplo, a superfície da terra está sendo puxada em toda a região? Ela também gostaria de ver explicações mais fortes de como o craton é puxado para baixo para o material mais denso do que é porque deveria flutuar acima desse material.
Ainda assim, a pesquisa é um vislumbre surpreendente da atividade em um ambiente que os cientistas há muito consideram imutável, diz Hua. “O continente não é algo estático”, diz ele. “Tem um componente dinâmico.”