Jest ukryty pod wodą. Niepozorny. Kolosalny.
Platforma Ontong Jawa to nie tylko wzgórze na dnie morskim. Jest to struktura wulkaniczna o skali kontynentalnej, zakopana w głębinach zachodniego Pacyfiku. Gruba kora. Niekończące się strumienie lawy. Największa tego typu konstrukcja na Ziemi.
I oto problem, który prześladuje geologów od dziesięcioleci: obiekt tej wielkości powinien unosić się na wodzie. Albo przynajmniej pojawić się nad powierzchnią wody. Standardowe prawa fizyczne mówią, że powinien on unieść się z wody. Ale tak się nie stało. Większość z nich powstała pod wodą – spokojnie i zanurzona.
Geologów zdumiewa sprzeczność: ogromna objętość bez wznoszenia się ponad powierzchnię.
Główna teoria? Pióra płaszczowe. Gorąca materia unosi się w górę z głębi Ziemi niczym dym z komina. Jeśli to ciepło wystarczy do uformowania plateau, powinno wystarczyć również do jego podniesienia. Ale kamienie mówią co innego. Urodziły się pod wodą.
Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk uznali, że w starych modelach czegoś brakuje.
Nie tylko było im gorąco.
Nowe badania sugerują, że źródło miało charakter termochemiczny. Gorąco, tak. Ale także chemicznie różni się od otaczającego płaszcza.
Łamanie pliku binarnego
Tradycyjnie występowanie takich podwodnych gigantów tłumaczono dwoma czynnikami.
Pierwszy to głęboki pióropusz płaszcza. Istota pomysłu jest prosta. Ciepło unosi się, dociera do płyty litosferycznej i topi się w wyniku spadku ciśnienia. A oto magma. Wulkan. Plateau.
Drugiego „winowajcę” nazwano szybką ekspansją dna oceanu. Rozprzestrzenianie się grzbietów śródoceanicznych następowało zbyt szybko. Ciśnienie spadało. Magma wybuchła niczym fontanna. Rezultatem była duża prowincja skał magmowych.
Żadna z tych teorii nie pasuje idealnie do faktów.
Model pióropusza przewiduje wypiętrzenie powierzchni. Nie widzimy tego.
Model rozprzestrzeniania się zakłada wiek skał zbieżny z anomaliami magnetycznymi na dnie. Nie ma przypadku. Bazalty płaskowyżu nie odpowiadają chronologii powstawania grzbietów. Sugeruje to, że płaskowyż utworzył się wewnątrz płyty, a nie na jej krawędziach.
W obu scenariuszach brakuje ważnego elementu.
Rotacja termodynamiczna
W badaniu opublikowanym w czasopiśmie Nature Geoscience do sprawdzenia liczb wykorzystano modelowanie termodynamiczne.
Naukowcy przewidzieli różne scenariusze. Analizowali ciepło. Studiowali chemię.
Wynik? Model rozprzestrzeniania się dna oceanu zawodzi. Aby zadziałało na płaskowyżu Ontong Jawa, potrzebny byłby albo niewiarygodnie gorący płaszcz, albo niemożliwa ilość gęstego, podatnego na topienie piroksenitu. To wszystko się nie zgadza.
Ale co z pióropuszem termochemicznym? Hipoteza ta wytrzymuje testy.
Symulacja wykazała, że pióropusz ma pewną anomalię temperaturową – o około 135–210 °C wyższą niż normalnie. Dodatkowo zawierał specyficzną mieszaninę: aż 13% piroksenitu. Gęsty i łatwy do rozpuszczenia.
Ta specyficzna mieszanina wyjaśnia grubość kory. Wyjaśnia skład lawy. I, co najważniejsze, wyjaśnia, dlaczego płaskowyż pozostał pod wodą. Różnica chemiczna zmienia charakter topnienia i płynności, rozwiązując paradoks wznoszenia się.
Dlaczego nie zauważyliśmy tego wcześniej? Być może spojrzeliśmy na ciepło i zignorowaliśmy kompozycję.
Nowa mapa
To zmienia zasady gry.
Pióropusze termechemiczne mogą być prawdziwymi architektami naszych najgłębszych formacji podwodnych.
Profesor Jinchang Zhang, który kierował badaniem, widzi to wszędzie.
„Wiele innych płaskowyżów oceanicznych również wykazuje dowody na istnienie heterogenicznych źródeł płaszcza… Mechanizm ten znacznie różni się od modelu czysto termicznego”.
Jeśli to prawda, historię oceanów należy napisać na nowo. Nie zajmujemy się już tylko mapowaniem hotspotów. Mapujemy chemiczne odciski palców w płaszczu.
Tajemnica została rozwiązana. Częściowo.
Nadal istnieją luki w wiedzy. Zawsze tam są. Dane są teraz oczywiście lepiej zbieżne. Ale ocean jest głęboki i pełen tajemnic. Jeden model nie oznacza końca pytań. Oznacza to po prostu, że następne pytanie będzie inne.
Co jeszcze kryje się poniżej, mieszając i topiąc się w ciemności?
Kontynuujemy wiercenie. Ciągle zgadujemy.
