La tettonica a placche è il processo geologico che modella la superficie terrestre, creando montagne e guidando il movimento dei continenti. Si pensa che la tettonica a placche possa essere emersa da un regime precedente chiamato convezione stagnante del coperchio.
Nella convezione stagnante del coperchio, il solido guscio esterno della Terra, chiamato litosfera, è troppo spesso per muoversi o rompersi. Man mano che l'interno della Terra si riscalda, il calore viene trasferito dal nucleo del pianeta alla sua superficie attraverso la conduzione.
"Crediamo che la transizione tra la convezione stagnante del coperchio e la tettonica a placche sia un problema fondamentale e importante per comprendere come si è formata la Terra moderna", ha affermato il dottor Simon Labrosse della ANU Research School of Earth Sciences.
"La convezione stagnante del coperchio ha un effetto diverso sulla dissipazione del calore del pianeta rispetto alla tettonica a placche. E quindi, calcolando l'efficienza con cui il calore viene perso in ciascun regime, possiamo usarlo come un modo per verificare se la tettonica a placche si è effettivamente verificata."
Utilizzando un computer ad alte prestazioni, i ricercatori hanno eseguito migliaia di simulazioni di convezione con diverse temperature, spessori della litosfera e altri fattori. Hanno trovato uno scenario che ha portato ad una transizione dalla convezione stagnante del coperchio alla tettonica a placche quando la temperatura alla base della litosfera ha raggiunto un valore critico.
"Ciò significa che la tettonica a placche della Terra potrebbe essere attivata e disattivata, guidata dai cambiamenti nella temperatura del mantello e nello spessore della litosfera", ha affermato il dottor Labrosse.
“Questa è la prima volta che siamo in grado di mostrare come la tettonica a placche possa essere innescata dalla convezione, ma è necessario ulteriore lavoro per comprendere appieno questa transizione e le sue implicazioni per l’evoluzione della Terra”.
I risultati del team sono pubblicati sulla rivista "Geophysical Research Letters".