La velocità delle onde sismiche ha rivelato parte di un antico "superplume" vulcanico sotto la Nuova Zelanda, evidenziando le connessioni tra l'interno profondo della Terra e la superficie su cui viviamo.

Ricerca dei geofisici di Te Herenga Waka-Victoria University of Wellington, il professor Tim Stern e il professore associato Simon Lamb, insieme ai colleghi, indica che l'Isola del Nord si trova su una parte della "più grande effusione vulcanica" sulla Terra, creato da una risalita nell'interno profondo della Terra.

Quell'evento accadde circa 120 milioni di anni fa, quando un gigantesco pennacchio di roccia calda si staccò dal confine nucleo-mantello, circa 3000 km sotto la superficie terrestre, e salì rapidamente in superficie come un superpennacchio.

Un documento sui risultati del professor Stern e del professore associato Lamb, entrambi della Scuola di Geografia, Scienze dell'Ambiente e della Terra, è stato pubblicato oggi sulla principale rivista statunitense Progressi scientifici .

Il professor Stern afferma che l'antico superpennacchio collegava l'interno profondo della Terra con la superficie del pianeta.

"Negli anni Settanta, i geofisici proposero che il mantello terrestre stesse subendo un moto ribollente, un po' come una lampada di lava, e bolle bollenti di roccia galleggiante si alzavano come pennacchi fino al centro della Terra.

"La fusione di questa roccia vicino alla superficie potrebbe quindi essere la causa di un prolifico vulcanismo, come quello osservato in Islanda o alle Hawaii.

"Nel passato geologico si sono verificate eruzioni vulcaniche ancora più grandi, di cui il più grande conosciuto si è verificato nel Pacifico sudoccidentale nel periodo Cretaceo durante il tempo dei dinosauri, formando un altopiano vulcanico sottomarino delle dimensioni di un continente.

"Successivamente, il movimento delle placche tettoniche ha rotto questo altopiano, e un frammento, che oggi forma l'altopiano di Hikurangi, si allontanò verso sud, e ora è alla base dell'Isola del Nord e anche dell'oceano poco profondo al largo."

Il professor Stern e colleghi hanno studiato la velocità delle onde sismiche (vibrazioni) attraverso questi strati di roccia per determinarne l'origine e le caratteristiche.

"L'osservazione chiave nel nuovo studio è che le onde "P" di pressione sismica - effettivamente onde sonore - innescate da terremoti o esplosioni provocate dall'uomo viaggiano attraverso le rocce del mantello sotto l'altopiano di Hikurangi molto più velocemente di quanto si osservano sotto la maggior parte del fondo marino, raggiungendo velocità di 9 chilometri al secondo, " lui dice.

"Una caratteristica peculiare di queste alte velocità è che sono ugualmente elevate per le vibrazioni sismiche che viaggiano in tutte le direzioni orizzontali, ma molto più basso per quelle vibrazioni che viaggiano verticalmente verso l'alto."

Quella differenza tra velocità verticale e orizzontale ha permesso al professor Stern e al professore associato Lamb di abbinare le rocce dell'altopiano Hikurangi con quelle dell'altopiano Manihiki a nord di Samoa e dell'altopiano Ontong-Java a nord delle Isole Salomone, che hanno le stesse caratteristiche di velocità.

Ciò dimostrava che facevano tutti parte dello stesso superpennacchio.

"La cosa straordinaria è che tutti questi altipiani un tempo erano collegati, costituendo la più grande effusione vulcanica del pianeta in una regione di oltre 2000 km di diametro."

Il professore associato Lamb afferma che è stata una sorpresa che il "flusso previsto per una testa gigante a forma di fungo superplume produrrebbe nelle rocce del mantello esattamente queste velocità molto elevate e questa peculiare distribuzione di velocità".

"L'attività vulcanica associata potrebbe aver giocato un ruolo importante nella storia della Terra, influenzando il clima del pianeta e anche l'evoluzione della vita innescando estinzioni di massa.

"È un pensiero intrigante che la Nuova Zelanda ora si trovi in ​​cima a quella che una volta era una forza così potente sulla Terra".

Il professor Stern afferma che la comunità geologica era stata vicina a rifiutare del tutto l'idea dei pennacchi.

"Le prove dirette della loro esistenza sono state sfuggenti. Ma, con questo studio, ora abbiamo sia prove concrete che tale attività di pennacchi si sia effettivamente verificata e anche un metodo di impronte digitali per rilevare frammenti dei più grandi pennacchi di tutti i pennacchi che si alzano vicino al centro della Terra".