I geofisici della Rice University hanno sviluppato un metodo che utilizza il movimento medio dei gruppi di punti caldi per placca per determinare che i punti non si muovono così velocemente come pensavano i geologi. Per esempio, la catena di Juan Fernandez (delineata dal rettangolo bianco) sulla placca di Nazca a ovest del Cile era formata da un punto caldo ora all'estremità occidentale della catena mentre il Nazca si spostava da est a nord-est rispetto al punto caldo che formava la catena che include Alejandro Selkirk e le isole Robinson Crusoe. La freccia bianca mostra la direzione del movimento della placca di Nazca rispetto al punto caldo, ed è quasi indistinguibile dalla direzione prevista dai movimenti delle placche globali relativi a tutti i punti caldi del pianeta (freccia verde). La somiglianza nella direzione indica che è necessario pochissimo movimento del punto caldo di Juan Fernandez rispetto ad altri punti caldi per spiegare la sua tendenza. Credito:Chengzu Wang/Rice University
Attraverso l'analisi delle tracce vulcaniche, I geofisici della Rice University hanno concluso che i punti caldi come quelli che hanno formato le isole Hawaii non si stanno muovendo così velocemente come si pensava di recente.
I punti caldi sono aree in cui il magma si spinge verso l'alto dalla Terra profonda per formare vulcani. Nuovi risultati del geofisico Richard Gordon e del suo team confermano che i gruppi di punti caldi in tutto il mondo possono essere utilizzati per determinare la velocità con cui si muovono le placche tettoniche.
Gordon, l'autore principale Chengzu Wang e il coautore Tuo Zhang hanno sviluppato un metodo per analizzare il movimento relativo di 56 punti caldi raggruppati per placche tettoniche. Hanno concluso che i gruppi di punti caldi si muovono abbastanza lentamente da essere usati come quadro di riferimento globale per il modo in cui le placche si muovono rispetto al mantello profondo. Ciò ha confermato che il metodo è utile per visualizzare non solo il movimento attuale delle placche, ma anche il movimento delle placche nel passato geologico.
Lo studio appare in Lettere di ricerca geofisica .
I punti caldi offrono una finestra sulle profondità della Terra, mentre segnano le cime dei pennacchi del mantello che portano caldo, rocce galleggianti dalle profondità della Terra fino alla superficie e producono vulcani. Un tempo si pensava che questi pennacchi del mantello fossero diritti e stazionari, ma risultati recenti hanno suggerito che possono anche spostarsi lateralmente nel mantello convettivo nel tempo geologico.
L'evidenza primaria del movimento delle placche rispetto al mantello profondo proviene dall'attività vulcanica che forma montagne sulla terraferma, isole nell'oceano o montagne sottomarine, caratteristiche simili a montagne sul fondo dell'oceano. Un vulcano si forma su una placca tettonica sopra un pennacchio di mantello. Mentre il piatto si muove, il pennacchio dà vita a una serie di vulcani. Una di queste serie è le Isole Hawaii e la catena di montagne sottomarine dell'Imperatore; i vulcani più giovani diventano isole mentre i più vecchi si immergono. La serie si estende per migliaia di miglia e si è formata quando la placca del Pacifico si è spostata su un pennacchio del mantello per 80 milioni di anni.
I ricercatori della Rice hanno confrontato le tracce dei punti caldi osservati con le loro tendenze globali calcolate dei punti caldi e hanno determinato i movimenti dei punti caldi che spiegherebbero le differenze osservate. Il loro metodo ha dimostrato che la maggior parte dei gruppi di punti caldi sembra essere fissa e il resto sembra muoversi più lentamente del previsto.
"La media dei movimenti dei gruppi di punti caldi per le singole lastre evita errori di adattamento dei dati dovuti al rumore, " ha detto Gordon. "I risultati ci hanno permesso di dire che questi gruppi di punti caldi, rispetto ad altri gruppi di punti caldi, si muovono a circa 4 millimetri o meno all'anno.
"Abbiamo utilizzato un metodo di analisi nuovo per le tracce hot-spot, ", ha detto. "Fortunatamente, ora abbiamo un set di dati di tracce hot-spot che è abbastanza grande da consentirci di applicarlo."
Per sette delle 10 piastre analizzate con il nuovo metodo, il movimento medio dei punti caldi misurato era essenzialmente zero, che ha contrastato i risultati di altri studi secondo cui le macchie si muovono fino a 33 millimetri all'anno. Velocità massima per i restanti gruppi di punti caldi:quelli al di sotto dell'Eurasia, Le placche della Nubia e del Nord America erano comprese tra 4 e 6 millimetri all'anno, ma potevano essere piccole fino a 1 millimetro all'anno. È molto più lento di quanto la maggior parte delle placche si muova rispetto ai punti caldi. Per esempio, la placca del Pacifico si muove rispetto ai punti caldi di circa 100 millimetri all'anno.
Gordon ha affermato che coloro che sono interessati alla paleogeografia dovrebbero essere in grado di utilizzare il modello. "Se i punti caldi non si muovono molto, possono usarli per studiare la geografia preistorica. Le persone interessate alla tettonica circum-pacifica, come come è stato assemblato il Nord America occidentale, bisogno di sapere che la storia del movimento del piatto.
"Altri che saranno interessati sono geodinamici, " ha detto. "I movimenti dei punti caldi riflettono il comportamento del mantello. Se i punti caldi si muovono lentamente, può indicare che la viscosità del mantello è maggiore rispetto ai modelli che prevedono un movimento rapido".
"Modellatori, specialmente quelli che studiano la convezione del mantello, hanno bisogno di avere qualcosa sulla superficie della Terra per vincolare i loro modelli, o per verificare se i loro modelli sono corretti, " Wang ha detto. "Quindi possono usare i loro modelli per prevedere qualcosa. Il movimento hot-spot è una delle cose che possono essere utilizzate per testare i loro modelli".
