Gli scienziati dell’Università del Maryland hanno scoperto prove di un antico fondale marino che affondò in profondità nella Terra durante l’era dei dinosauri, sfidando le teorie esistenti sulla struttura interna del nostro pianeta. Situata nella dorsale del Pacifico orientale (un margine di placca tettonica sul fondale dell’Oceano Pacifico sudorientale), questa zona di fondale marino in precedenza non studiata getta nuova luce sul funzionamento interno del nostro pianeta e su come la sua superficie è cambiata nel corso di milioni di anni. Le scoperte del team sono state pubblicate sulla rivista Science Advances.
Guidato dal ricercatore post-dottorato in geologia Jingchuan Wang, il team ha utilizzato innovative tecniche di imaging sismico per scrutare in profondità il mantello terrestre, lo strato tra la crosta e il nucleo del nostro pianeta. Hanno trovato un’area insolitamente spessa nella zona di transizione del mantello, una regione situata tra circa 410 e 660km sotto la superficie terrestre. La zona separa il mantello superiore da quello inferiore, espandendosi o contraendosi in base alla temperatura. Il team ritiene che il fondale marino appena scoperto possa anche spiegare la struttura anomala della Pacific Large Low Shear Velocity Province (LLSVP), un’enorme regione nel mantello inferiore della Terra, poiché la LLSVP sembra essere divisa dalla placca.
“Questa zona ispessita è come un’impronta digitale fossilizzata di un antico pezzo di fondale marino che è subdotto nella Terra circa 250 milioni di anni fa“, ha affermato Wang. “Ci sta dando uno sguardo al passato della Terra che non avevamo mai avuto prima”.
Onde sismiche per sondare il fondale oceanico
La subduzione si verifica quando una placca tettonica scivola sotto un’altra, riciclando il materiale di superficie nel mantello terrestre. Il processo lascia spesso prove visibili del movimento, tra cui vulcani, terremoti e profonde fosse marine. Mentre i geologi in genere studiano la subduzione esaminando campioni di roccia e sedimenti trovati sulla superficie terrestre, Wang ha lavorato con il Professore di geologia Vedran Lekic e il Professore associato Nicholas Schmerr per utilizzare onde sismiche per sondare il fondale oceanico. Esaminando il modo in cui le onde sismiche viaggiano attraverso i diversi strati della Terra, gli scienziati sono stati in grado di creare mappe dettagliate delle strutture nascoste in profondità nel mantello.
“Si può pensare all’imaging sismico come a qualcosa di simile ad una TAC. Fondamentalmente ci ha permesso di avere una vista trasversale dell’interno del nostro pianeta“, ha detto Wang. “Di solito, le placche oceaniche di materiale vengono completamente consumate dalla Terra, senza lasciare tracce distinguibili sulla superficie. Ma vedere l’antica placca di subduzione attraverso questa prospettiva ci ha dato nuove intuizioni sulla relazione tra le strutture terrestri molto profonde e la geologia di superficie, che prima non erano evidenti”.
I risultati dello studio
Ciò che il team ha scoperto li ha sorpresi: il materiale si muoveva attraverso l’interno della Terra molto più lentamente di quanto si pensasse in precedenza. Wang ritiene che lo spessore insolito dell’area scoperta dal team suggerisca la presenza di materiale più freddo in questa parte della zona di transizione del mantello, suggerendo che alcune placche oceaniche rimangono bloccate a metà mentre sprofondano attraverso il mantello.
“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 spiegato Wang. “La nostra scoperta apre nuove domande su come la Terra profonda influenza ciò che vediamo in superficie attraverso grandi distanze e scale temporali”.
Ricerca futura
Guardando al futuro, il team prevede di estendere la propria ricerca ad altre aree dell’Oceano Pacifico e oltre. Wang spera di creare una mappa più completa delle antiche zone di subduzione e risalita (il processo geologico che si verifica quando il materiale subdotto si riscalda e risale in superficie), nonché dei loro effetti sulle strutture della Terra sia profonde che superficiali. Con i dati sismici acquisiti da questa ricerca, Wang e altri scienziati stanno migliorando i loro modelli di come le placche tettoniche si sono spostate nel corso della storia della Terra.
“Questo è solo l’inizio”, ha affermato Wang. “Crediamo che ci siano molte altre strutture antiche in attesa di essere scoperte nelle profondità della Terra. Ognuna di esse ha il potenziale per rivelare molte nuove intuizioni sul complesso passato del nostro pianeta, e persino portare a una migliore comprensione di altri pianeti oltre al nostro”.
