Nilen, den længste flod på jorden, flyder gennem Kairo, Egypten. Forskere ved University of Texas i Austin har opdaget kilden til flodens mystiske nordgående forløb dybt i jordens kappe og samtidig afsløret flodens alder. Kredit:Nina R
Gamle egyptere anså Nilen for at være kilden til alt liv. Flodens faste sti mod nord har næret de frugtbare dale i det nordøstlige Afrika i millioner af år, og ved at gøre det, formet den menneskelige civilisations gang.
Nilens uforanderlige vej, imidlertid, har været et geologisk mysterium, fordi langlivede floder normalt bevæger sig over tid. Forskere ved University of Texas i Austin har knækket sagen ved at forbinde flodens strømning med bevægelsen af sten i jordens dybe kappe. I løbet af deres efterforskning, de fandt, at den evige flod var meget ældre, end nogen var klar over, med forskerne, der vurderer Nilens alder til at være 30 millioner år - omkring seks gange så lang som tidligere antaget.
Forskningen, offentliggjort den 11. november i tidsskriftet Natur Geovidenskab , fandt ud af, at hvis det ikke var for kappebevægelsen, der holdt floden på kurs, Nilen ville have vendt mod vest for længe siden, sandsynligvis ændrer historiens gang sammen med det.
"Et af de store spørgsmål om Nilen er, hvornår den opstod, og hvorfor den har varet ved så længe, " sagde hovedforfatter Claudio Faccenna, en professor ved UT Jackson School of Geosciences. "Vores løsning er faktisk ret spændende."
Resultaterne skulle afgøre en langvarig debat om flodens alder og bevise, at den langsomme bevægelse af den dybe kappe er en af nøglekræfterne, der former vores Jords landskab og geologiske processer. Jordens kappe er sammensat af fast sten, der flyder som en væske over lange perioder. Som strømme i et hav, forskellige områder af kappen har forskellige cirkulationsmønstre.
Forskerholdet omfattede Jackson School-forskerne Petar Glisovic, som nu er forskningssamarbejdspartner ved University of Quebec; og Thorsten Becker, en professor ved Jackson School og forsker ved University of Texas Institute for Geophysics, hvor Faccenna også er forsker. Andre samarbejdspartnere omfatter forskere fra University of Florida, Universitetet i Milano-Bicocca, Israels geologiske undersøgelse og det hebraiske universitet i Jerusalem.
I avisen, forskerne koblede Nilens topografis skrå natur til et transportbånd af kappesten, der skubbede op mod det etiopiske højland i syd og trak overfladen ned i nord. Fra start til slut, den blide gradient holder Nilen på en konsekvent nordlig kurs.
Forskningen involverede sporing af Nilens geologiske historie ved at studere gammel vulkansk sten i det etiopiske højland og korrelere den med enorme aflejringer af flodsediment begravet under Nildeltaet. Dette fortalte forskerne, at efter at være steget dramatisk, det etiopiske højland har holdt sig på samme højde i millioner af år, som forskerne tilskriver støtten af kappeklippen nedefra.
Hovedforfatter Claudio Faccenna (billedet), en professor ved University of Texas ved Austin Jackson School of Geosciences, og forskerholdet samlede et enormt katalog af geologiske beviser for at optrevle udviklingen af det etiopiske plateau. Deres fund, at det skæve landskab havde bestået i 30 millioner år, betyder, at den evige flod er omkring seks gange ældre end hidtil antaget. Kredit:Claudio Faccenna
"Vi ved, at den høje topografi af det etiopiske plateau blev dannet for omkring 30 millioner år siden, " sagde Becker.
Indtil nu, imidlertid, det var uklart, hvordan denne topografi er blevet opretholdt så længe.
Holdet bekræftede deres resultater ved hjælp af computersimuleringer, der genskabte 40 millioner år af Jordens pladetektoniske aktivitet.
Modellen viste ankomsten af en varm kappefane, der sandsynligvis førte til udstrømningen af lava, der dannede det etiopiske højland, mens det aktiverede et transportbånd i kappen, der fortsætter den dag i dag. Simuleringen gengav ændringer i landskabet næsten nøjagtigt, som forskerne havde forventet - inklusive små detaljer i landskabet, såsom whitewater rapids fundet langs Nilens længde.
Modellens evne til at forfine så små detaljer var en stor overraskelse og et væsentligt forskningsresultat, sagde Glisovic.
"Jeg tror, at denne teknik giver os noget, vi ikke havde tidligere, " han sagde.
Erik Kirby, en professor ved Oregon State University og en ekspert i opløftende landskaber, sagde, at kombinere forskellige geologiske data med state-of-the-art, geofysisk modellering var nøglen til forskningen.
"Uden nogen af stykkerne, du ville ikke få så overbevisende et resultat, " sagde Kirby, som ikke var involveret i undersøgelsen.
Holdet håber nu at kunne anvende teknikken til andre floder som Yangtze og Congo. Forskningen blev støttet af NASA og et tilskud fra den italienske regerings undervisningsministerium, Universitet og forskning.