Mentre gli antichi fondali oceanici precipitano oltre 1, 000 km nelle profondità interne della Terra, fanno sì che la roccia calda nel mantello inferiore scorra molto più dinamicamente di quanto si pensasse in precedenza, trova un nuovo studio condotto dall'UCL.

La scoperta risponde a domande di vecchia data sulla natura e sui meccanismi del flusso del mantello nella parte inaccessibile della Terra profonda. Questa è la chiave per capire quanto velocemente la Terra si sta raffreddando, e l'evoluzione dinamica del nostro pianeta e di altri nel sistema solare.

"Spesso immaginiamo il mantello terrestre come un liquido che scorre ma non lo è:è un solido che si muove molto lentamente nel tempo. Tradizionalmente, si pensava che il flusso di roccia nel mantello inferiore della Terra fosse lento finché non si toccava il nucleo del pianeta, con l'azione più dinamica che si verifica nel mantello superiore che arriva solo a una profondità di 660 km. Abbiamo dimostrato che questo non è il caso, dopotutto, nelle grandi regioni al di sotto del Pacifico meridionale e del Sud America, " ha spiegato l'autore principale, Dott.ssa Ana Ferreira (UCL Scienze della Terra e Universidade de Lisboa).

"Qui, lo stesso meccanismo che vediamo causare movimento e deformazione nel caldo, roccia pressurizzata nel mantello superiore si verifica anche nel mantello inferiore. Se questa maggiore attività si sta verificando in modo uniforme in tutto il mondo, La Terra potrebbe raffreddarsi più rapidamente di quanto pensassimo in precedenza", ha aggiunto il Dott. Manuele Faccenda, Università di Padova.

Lo studio, pubblicato oggi in Geoscienze naturali dai ricercatori dell'UCL, Università di Lisbona, Università di Padova, Kangwon National University e Tel Aviv University, fornisce prove del movimento dinamico nel mantello inferiore della Terra dove antichi fondali oceanici stanno precipitando verso il nucleo del pianeta, attraversamento dal mantello superiore (fino a ~660 km sotto la crosta) al mantello inferiore (~660-1, 200 km di profondità).

Il team ha scoperto che la deformazione e l'aumento del flusso nel mantello inferiore sono probabilmente dovuti al movimento di difetti nel reticolo cristallino delle rocce nelle profondità della Terra, un meccanismo di deformazione chiamato "dislocation creep", la cui presenza nel mantello profondo è stata oggetto di dibattito.

I ricercatori hanno utilizzato grandi set di dati raccolti dalle onde sismiche formate durante i terremoti per sondare ciò che sta accadendo nelle profondità dell'interno della Terra. La tecnica è ben consolidata e paragonabile al modo in cui le radiazioni vengono utilizzate nelle scansioni CAT per vedere cosa sta succedendo nel corpo.

"In una TAC, fasci stretti di raggi X passano attraverso il corpo ai rivelatori di fronte alla sorgente, costruzione di un'immagine. Le onde sismiche attraversano la Terra più o meno allo stesso modo e vengono rilevate da stazioni sismiche sul lato opposto del pianeta all'epicentro del terremoto, permettendoci di costruire un quadro della struttura dell'interno della Terra, " ha spiegato il dottor Sung-Joon Chang, Università nazionale di Kangwon.

Combinando 43 milioni di misurazioni di dati sismici con simulazioni dinamiche al computer utilizzando le strutture di supercalcolo del Regno Unito HECToR, Archer e il cluster di calcolo Galileo italiano, CINECA i ricercatori hanno generato immagini per mappare come scorre il mantello terrestre a una profondità di ~1, 200 km sotto i nostri piedi.

Hanno rivelato un aumento del flusso del mantello sotto il Pacifico occidentale e il Sud America, dove antichi fondali oceanici stanno precipitando verso il centro della Terra per milioni di anni.

Questo approccio di combinazione dei dati sismici con la modellazione computerizzata geodinamica può ora essere utilizzato per costruire mappe dettagliate di come l'intero mantello scorre globalmente per vedere se lo scorrimento della dislocazione è uniforme a profondità estreme.

I ricercatori vogliono anche modellare il modo in cui il materiale si sposta dal centro della Terra alla superficie, che insieme a questo ultimo studio, aiuterà gli scienziati a capire meglio come il nostro pianeta si è evoluto nel suo stato attuale.

"Il modo in cui il mantello scorre sulla Terra potrebbe controllare il motivo per cui c'è vita sul nostro pianeta ma non su altri pianeti, come Venere, che ha dimensioni e posizione simili nel sistema solare alla Terra, ma probabilmente ha uno stile molto diverso di flusso del mantello. Possiamo capire molto sugli altri pianeti rivelando i segreti del nostro, " ha concluso il dottor Ferreira.