Norveç'te Boudinage

Austin’deki Texas Üniversitesi de dahil olmak üzere araştırmacılar, bir çalışma yayınladılar. Doğa Bu, altta yatan tektonik plakaların, jeolojik bodinage’e (resimde) benzer bir süreçte, ancak çok daha büyük bir ölçekte, sinsi bir yılan gibi parçalara ayrıldığını söylüyor. Kredi: Haakon Fossen, Yapısal Jeoloji/Cambridge University Press

Dünyamızın yüzeyi, diğerleri altına çekilirken yenilerinin ortaya çıktığı, itişip kakışan tektonik plakalardan oluşan bir karmakarışıktır. Devam eden döngü, kıtalarımızı hareket halinde tutar ve Dünya’daki yaşamı yönlendirir. Ama bir levha gezegenin içinde kaybolduğunda ne olur?

Bu soru bilim adamlarını uzun süredir şaşırtıyor çünkü geleneksel görüş, batan tektonik plakaların arkasındaki kısmı çekmeye devam etmek için sağlam kalması gerektiğini söylüyor, ancak jeofizik kanıtlara göre bunlar yok ediliyor.

Şimdi, yakın zamanda yayınlanan bir çalışmada Doğa, bilim adamları iki hikayeyi uzlaştıran bir cevap bulduklarını söylüyorlar: Plakalar battıkça önemli ölçüde zayıflar, ancak tamamen parçalanacak kadar fazla değil.

Bulgu, bilim adamlarının tektonik plakaları bilgisayar tarafından oluşturulan bir yıkıcı jeolojik güç eldiveninden geçirmesinden sonra geldi. Model, levhanın mantoya girerken aniden aşağı doğru eğildiğini, soğuk ve kırılgan sırtını kırdığını gösterdi. Aynı zamanda, bükülme, kayanın alt kısmı boyunca ince taneli yapısını değiştirerek onu zayıflatır. Bir araya geldiğinde, stresler plakayı zayıf noktaları boyunca sıkıştırarak çoğunlukla sağlam ama sinsi bir yılan gibi parçalara ayrılmış halde bırakır.

Bu, katlanıp deforme olmasına rağmen plakanın altına çekilmeye devam ettiği anlamına gelir.

Zayıflama ve Tane Boyutu Evriminin Yitim Dinamiğine Etkisi

Araştırmacılar, yıkıcı jeolojik kuvvetlerin simüle edilmiş bir eldiveni boyunca batan tektonik plakaları yerleştirdiler. Sadece tüm kuvvetler dahil edildiğinde, plaka yüzeyden gelen jeofizik kanıtlarla eşleşecek şekilde davrandı. Kredi: Taras Gerya, David Bercovici, Thorsten Becker/Springer Nature

Araştırmacılara göre, model Japonya’dan gelen gözlemlerle eşleşen bir senaryo öngördü. Pasifik tektonik levhasının Japonya’nın altında daldığı veya battığı bölgeyle ilgili araştırmalar, levhanın aşağı doğru büküldüğü yerde büyük çatlaklar ortaya çıkardı ve altta daha zayıf malzeme belirtileri gösterdi. Austin’deki Steve Grand’daki Texas Üniversitesi tarafından yürütülen derin sismik görüntüleme, Japonya’nın altındaki Dünya’nın mantosunda, modeldeki sinsi yılana yakın görünen tektonik şekilleri de ortaya çıkardı.

UT’nin Jackson Yerbilimleri Okulu’nda profesör olan yardımcı yazar Thorsten Becker, çalışmanın, levhaların altına ne olduğuna dair kitabı mutlaka kapatmadığını, ancak kesinlikle birkaç önemli jeolojik süreci açıklamak için zorlayıcı bir vaka verdiğini söyledi.

Modelin geliştirilmesine yardımcı olan ve UT’nin Oden Hesaplamalı Mühendislik ve Bilimler Enstitüsü’nde öğretim üyesi olan Becker, “Bu, hesaplamalı yerbilimlerinin gücünün bir örneğidir” dedi. “Jeoloji ve kaya mekaniğinin bize gerçekleştiğini söylediği bu iki süreci birleştirdik ve Dünya’nın nasıl çalıştığına dair genel fizik hakkında beklemeyeceğimiz bir şey öğrendik. Bir fizikçi olarak bunu heyecan verici buluyorum.”

ETH Zürih’te jeofizik profesörü olan çalışmanın baş yazarı Taras Gerya, şimdiye kadar jeofizikçilerin tektonik plakaların kırılmadan nasıl büküldüğüne dair kapsamlı bir açıklamadan yoksun olduklarını ekledi.

Araştırmacılar simülasyonlarını erken Dünya’ya benzer şekilde daha sıcak bir iç mekanla çalıştırdığında işler ilginçleşti. Bu simülasyonlarda, tektonik yılan parçaları, ayrılmadan önce mantoya sadece birkaç mil girdi. Bu, yitimin aralıklı olarak meydana geleceği anlamına gelir ve modern levha tektoniğinin yalnızca son milyar yıl içinde başlamış olma olasılığını artırır.

Becker, “Kişisel olarak, levha tektoniğinin çok daha eski olduğuna dair pek çok iyi argüman olduğunu düşünüyorum,” dedi, “ancak modelimizin ortaya koyduğu mekanizma, şeylerin manto sıcaklığına düşündüğümüzden daha duyarlı olabileceğini gösteriyor ve bu, Bence, ilginç yeni tartışma yollarına yol açabilir.”

Becker ve Gerya’ya jeofizikçi David Bercovici katıldı. Yale Üniversitesi derin mantoda kaya tanelerinin nasıl değiştiğine dair araştırması, araştırmayı motive etmeye yardımcı oldu. Çalışma, Bercovici’nin kaya deformasyon araştırmalarını ve diğer plaka zayıflama mekaniğini içeren plaka tektoniğinin iki boyutlu bir bilgisayar modeline dayanmaktadır. Araştırmacılar şimdi 3B modeller kullanarak fenomenleri inceliyorlar ve bu modellerin depremlerin oluşumu hakkında onlara neler söyleyebileceğini araştırmayı planlıyorlar.

Referans: TV Gerya, D. Bercovici ve TW Becker, 10 Kasım 2021, “Dış yükselişte gevrek-sünek hasar nedeniyle dinamik döşeme segmentasyonu”, Doğa.
DOI: 10.1038/s41586-021-03937-x

Araştırma, İsviçre Ulusal Bilim Vakfı, ETH Zürih ve ABD Ulusal Bilim Vakfı tarafından sağlanan hibelerle desteklendi. Simülasyonlar, ETH Zürih’teki yüksek performanslı bilgi işlem kümelerinde çalıştırıldı.





#Batan #Tektonik #Plakaların #Kaderi #Bilim #Adamlarını #Uzun #Süredir #Şaşırttı #Şimdi #Bir #Cevap #Buldular