Un residuo sopravvissuto di una placca tettonica dell’era dei dinosauri riscrive il comportamento del mantello
Nel profondo della Terra esiste uno strato che può ostacolare il processo di riciclaggio della crosta come lo abbiamo immaginato finora. La placca Nazca presenta oggi un’attività tettonica interessante a entrambe le estremità e, al di sotto di essa, si trova un antico residuo di un evento di subduzione risalente all’era dei dinosauri.
Un’antica subduzione sotto la placca Nazca
Un pezzo di crosta oceanica sopravvissuto
Quando i dinosauri dominavano la Terra, un pezzo di fondale marino a ovest del Sud America venne trascinato nel mantello mentre un’altra crosta gli passava sopra. Sorprendentemente, questo pezzo è sopravvissuto, nonostante le placche oceaniche della stessa età siano solitamente riciclate nel mantello. Questo suggerisce che dobbiamo rivedere la nostra comprensione dell’interno della Terra.
Il fondale oceanico viene costantemente prodotto alle dorsali medio-oceaniche, il che significa che deve anche essere costantemente distrutto. Questo processo avviene nelle zone di subduzione, quando le placche continentali passano sopra le placche oceaniche, costringendole nel mantello terrestre dove si pensa che persistano per un po’ prima di dissolversi gradualmente.
La scoperta di Wang e colleghi
Tuttavia, quando un team guidato dal Dr. Jingchuan Wang dell’Università del Maryland ha utilizzato una nuova tecnica sismica per studiare la struttura del mantello sotto il Pacifico orientale, ha trovato qualcosa di inaspettato nelle onde riflesse. Dove il mantello superiore e inferiore si incontrano, c’è un’area conosciuta come zona di transizione del mantello. Al largo del Sud America, Wang e colleghi hanno trovato prove che la zona di transizione è insolitamente spessa, estendendosi da 410 a 660 chilometri sotto il fondale marino.
“Questa area ispessita è come un’impronta fossilizzata di un antico pezzo di fondale marino che si è subdotto nella Terra circa 250 milioni di anni fa,” ha detto Wang in una dichiarazione. “Ci sta dando uno sguardo nel passato della Terra che non abbiamo mai avuto prima.”
Implicazioni della scoperta
Un processo di subduzione rallentato
La subduzione si pensa sia continuata fino a circa 120 milioni di anni fa e si trova sotto la placca Nazca, ma si ritiene che provenga da un evento di subduzione precedente. Normalmente, una placca sarebbe stata riciclata nel mantello dopo tanto tempo, ma gli autori pensano che circa il 14 percento del volume originale della lastra sopravviva.
“Abbiamo scoperto che in questa regione, il materiale stava affondando a circa metà della velocità che ci aspettavamo, il che suggerisce che la zona di transizione del mantello può agire come una barriera e rallentare il movimento del materiale attraverso la Terra,” ha continuato Wang. “La nostra scoperta apre nuove domande su come il profondo della Terra influenzi ciò che vediamo sulla superficie attraverso vaste distanze e scale temporali.”
Nuove tecniche di imaging sismico
La scoperta è stata fatta perché il team ha utilizzato un metodo più avanzato di imaging sismico per capire cosa sta succedendo all’interno del mantello. “Si può pensare all’imaging sismico come a qualcosa di simile a una TAC. Ci ha sostanzialmente permesso di avere una vista in sezione trasversale dell’interno del nostro pianeta,” ha detto Wang.
La placca Nazca viene subdotta sotto il Sud America, ma vicino al suo altro confine c’è il residuo di una placca antica che ha iniziato a subdurre nel Triassico, sopravvissuta grazie alla resistenza nella zona di transizione del mantello.
Domande aperte e future ricerche
Quanto è comune questo fenomeno?
Due grandi domande derivano da questa scoperta: quanto è insolito questo lento affondamento e quali effetti ha sul comportamento delle placche sopra, dove conta di più per noi. La spiegazione del team per la resistenza della zona di transizione è che è insolitamente fredda in questa area, relativamente parlando, ma solo replicando lo studio altrove impareremo se esistono altri punti freddi.
Certamente, la lentezza dell’affondamento della vecchia placca non si è tradotta in alcuna lentezza alla superficie. Al contrario, la Dorsale del Pacifico Orientale è la dorsale oceanica a più rapida espansione del mondo.
Relazione con la Provincia a Bassa Velocità di Taglio del Pacifico
Nel frattempo, il team vuole esplorare la relazione tra la sopravvivenza della lastra e la Provincia a Bassa Velocità di Taglio del Pacifico (LLSVP), un’enorme area del mantello inferiore bisecata dalla lastra. Questa è la controparte di un’altra enorme regione a bassa velocità di taglio sotto l’Africa, ma è mappata in modo meno accurato. La placca subdotta spiega un vuoto all’interno della LLSVP che era stato precedentemente rilevato, ma non compreso.
Anche se il team non trova un’altra lastra che affonda lentamente, Wang è fiducioso che l’imaging sismico più avanzato cambierà la ricerca sul mantello. “Questo è solo l’inizio,” ha detto. ”Crediamo che ci siano molte altre strutture antiche che aspettano di essere scoperte nel profondo interno della Terra. Ognuna ha il potenziale di rivelare molti nuovi approfondimenti sul complesso passato del nostro pianeta e persino di portare a una migliore comprensione di altri pianeti oltre al nostro.”
Lo studio è pubblicato ad accesso aperto nella rivista Science Advances.
