Tutto sulla superficie della Terra poggia su massicce placche tettoniche che ricordano un sandwich di gelatina, con due pezzi rigidi - la crosta superiore e il mantello superiore - che racchiudono uno strato intermedio appiccicoso di rocce molto calde, che è la crosta inferiore. Le placche si muovono molto lentamente intorno al globo su uno strato caldo più profondo chiamato astenosfera.

La temperatura gioca un ruolo fondamentale nel determinare la forza, spessore, e galleggiabilità della crosta inferiore. Un gruppo di ricerca guidato dalla Colorado State University ha mappato per la prima volta la temperatura e la viscosità della crosta inferiore e ha scoperto che, sotto gran parte degli Stati Uniti occidentali, lo strato è abbastanza caldo da essere vicino al suo punto di fusione iniziale e, perciò, abbastanza liquido.

Questa nuova ricerca mostra che regioni significative della crosta inferiore hanno poca forza, e che per diversi milioni di anni, potrebbe portare all'appiattimento di molte montagne negli Stati Uniti occidentali.

"Avere una mappa della temperatura ci dà un'idea di quanto sia forte la piastra, " ha detto Derek Schutt, professore associato presso il Dipartimento di Geoscienze della CSU. "Quello che abbiamo scoperto è che ci sono punti in cui la crosta non è abbastanza forte da contenere la topografia".

Immagina tre fette di Silly Putty, due pezzi congelati che si trovano sulla parte superiore e inferiore di uno a temperatura ambiente. Quando spingi sullo strato superiore, il caldo Silly Putty sarà schiacciato. Meccanismi simili sono all'opera nella crosta terrestre.

"Le montagne sono formate da forze che spingono le cose intorno, e le aree deboli che crollano, "Secondo Schutt.

Le forze esterne potrebbero potenzialmente spingere sulla crosta e quella forza potrebbe essere trasferita in profondità nell'entroterra, che si chiama galleggiante orogenico, Egli ha detto. Il nuovo studio suggerisce che questo processo può verificarsi più spesso di quanto si pensasse in precedenza.

"Ciò può causare la formazione di montagne a grande distanza da dove stai spingendo le cose, " Schutt ha detto. "Poiché la crosta inferiore è mobile, la forza può essere trasmessa a grande distanza."

Gli scienziati generalmente pensano alle placche tettoniche, o litosfera, come costituito dalla crosta e da un freddo mantello superiore. Ma in questa nuova analisi, il team ha visto qualcosa di simile ai cuscinetti a sfera che scivolavano tra la crosta e il mantello. Pur non essendo inaspettato, questo studio è stato in grado di mappare l'estensione delle aree che assomigliano ai cuscinetti a sfera.

"I "cuscinetti a sfera" tengono separato ciò che accade nel mantello da ciò che accade nella crosta, ", ha detto Schutt.

I ricercatori hanno calcolato le temperature sul fondo della crosta, che varia di spessore, misurando la velocità delle onde sismiche che viaggiano vicino all'interfaccia tra la crosta inferiore e il mantello superiore.

Negli Stati Uniti occidentali, la crosta è molto calda, che è ciò che lo rende così debole.

"Sappiamo in generale che la crosta inferiore negli Stati Uniti occidentali sembra calda, " ha detto Schutt. "Ma questa è la prima volta che siamo stati in grado di attribuire davvero una temperatura a un luogo specifico".

Le scoperte, Egli ha detto, non sono troppo sorprendenti. Ma la ricerca potrebbe portare a maggiori informazioni sul perché esistono le montagne e, più specificamente, perché esistono in luoghi dove le temperature nella crosta inferiore sono così alte.

Schutt e il team di ricerca continueranno a esplorare le cause delle variazioni nella resistenza delle placche tettoniche come parte di un progetto in corso tra la Colorado State University, Università statale dello Utah, e Scripps Institution of Oceanography presso l'Università della California, San Diego. Questa ricerca è finanziata dal programma Earthscope della National Science Foundation.