Laboratorieforsøg giver troværdighed til teorien om, at der findes en subduceret skorpe ved bunden af ​​jordens øvre kappe

Et team af forskere tilknyttet adskillige institutioner i Japan har fundet beviser, der giver tillid til en teori om, at der findes en subduceret skorpe ved bunden af ​​Jordens øvre kappe. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Natur , gruppen beskriver eksperimenter, de udførte i deres laboratorium, der involverede trykbærende materiale, der menes at eksistere i kappen, og hvad de fandt. Johannes Buchen, med California Institute of Technology, har skrevet et nyheder &synspunkter om arbejdet i samme tidsskriftsnummer.

Tidligere forskning har antydet, at når tektoniske plader skifter rundt, noget af materialet på overfladen skubbes ned. Tidligere forskning har også antydet, at sådant materiale sandsynligvis ville synke dybt ind i kappen, fordi det er tættere end pyroliten, der menes at udgøre det meste af kappen. Forskere teoretiserer, at det subducerede materiale sandsynligvis ville sætte sig i bunden af ​​overgangszonen mellem den øvre og nedre kappe - men til dato, der har været få beviser, der understøtter denne teori. Den primære test har været at analysere seismiske bølger, der rejser gennem sådant materiale, men disse aflæsninger har to mulige forklaringer - den første er, at forskelle i hastigheden af ​​bølger, der bevæger sig gennem materiale i området, skyldes dehydreringssmeltning. Den anden er, at det er overflademateriale, der er drevet ned i kappen. I denne nye indsats, forskerne rapporterer, at de mener, at de har fundet beviser, der understøtter sidstnævnte teori.

Forskerne startede med at bemærke, at skorpen under havene hovedsageligt er lavet af basalt. De bemærkede også, at tidligere forskning viste, at når basalt trænger ind i skorpen, et mineral kaldet calciumsilikatperovskit (CaSiO ₃ ) oprettes. Dermed, hvis skorpemateriale kom til overgangszonen, det ville være i form af CaSiO ₃ . Men CaSiO ₃ findes i to konfigurationer afhængigt af dets omgivelser - ved høj temperatur og højt tryk, den har kubisk symmetri. Ved lavere temperaturer og tryk, som på overfladen, den har tetragonal symmetri. Det betød, at holdet var nødt til at udsætte en prøve af krystallen for tryk og temperaturer, der var omtrent lig med dem, der blev fundet i kappen for at teste den. Når det først lykkedes, de sendte ultralydsbølger igennem det for at se, om de matchede, hvad teorien havde foreslået. De fandt, at den kubiske form af CaSiO ₃ gjorde, Ja, bremse bølgerne på omtrent samme måde, som de gør, når de passerer gennem dele af kappen, tyder på, at materialet der er meget næsten det samme. Og det tyder på, at materialet er, Ja, subduceret skorpe.

© 2019 Science X Network