Под западната част на Тихия океан е заровена вулканична структура, толкова огромна, че съперничи по размер с континент. Платото Онтонг Ява е най-голямото океанско плато на Земята, изградено от огромни обеми лава и покрито с кора, много по-дебела от тази на околното морско дъно. И все пак един ключов въпрос остава нерешен: Какъв процес би могъл да създаде нещо толкова огромно, без да го издигне над морското равнище?

Това противоречие е предизвикателство за геолозите от десетилетия. Водещият модел на мантийно-плуменния поток предсказва, че прилив на необичайно горещ материал от дълбоките недра на Земята би трябвало да е предизвикал значително повдигане на повърхността, преди да започнат изригванията. Но геоложките доказателства показват, че по-голямата част от платото се е образувало под вода.

Изследователи от Института по океанология в Южнокитайско море към Китайската академия на науките сега предлагат различно обяснение. Използвайки термодинамично моделиране, за да тестват водещите сценарии за образуване, те откриха, че платото може да е образувано от термохимичен мантиен шлейф – издигащо се тяло от мантия, което е не само по-горещо от околностите си, но и химически различно.

Океанските плата са огромни подводни вулканични провинции, характеризиращи се с повдигнато морско дъно и изключително дебела кора. Много от тях са се образували по време на кратки, но интензивни епизоди на вулканизъм, които са освободили изключителни количества магма. Тъй като повечето остават потопени, те са до голяма степен защитени от изветрянето и ерозията, които заличават или изкривяват подобни вулканични структури на сушата.

Учените традиционно приписват образуването им на един от два процеса: дълбоки мантийни шлейфове или необичайно бързо разпространение на морското дъно. Нито едно от обясненията обаче не е обяснило напълно необичайния размер, състав и предимно подводното образуване на платото Онтонг Ява.

В модела на мантийния шлейф, горещ материал се издига от дълбоките недра на Земята в продължение на десетки милиони години, докато достигне дъното на океанска плоча. Там горещата мантия се разпространява навън под плочата. С понижаването на налягането, част от мантията се топи, произвеждайки големи количества магма, която изригва като лава и изгражда широко вулканично плато.

Втората идея сочи към необичайно бързо разпространение на морското дъно. В този сценарий, мантийната скала под средноокеанските хребети се топи с понижаване на налягането, генерирайки достатъчно магма, за да създаде голяма магмена провинция.

Новото проучване предлага различно обяснение за платото Онтонг Ява: термохимичен процес на образуване на шлейф.

Платото Онтонг Ява се е образувало предимно през ранния креда на Тихоокеанската плоча и е най-голямото съществуващо океанско плато на Земята. В продължение на години много изследователи са подкрепяли обяснението с мантийния шлейф. Но чисто термичният шлейф създава проблем. Очаква се той да повдигне платото над морското равнище, което не съвпада с доказателствата, че по-голямата част от платото се е образувало под вода.

Моделът на разпространение на морското дъно също оставя ключови въпроси нерешени. Радиометричните възрасти от пробити базалтови скали на платото Онтонг Ява не съвпадат точно с възрастта на близките магнитни линии. Това несъответствие предполага, че платото вероятно се е образувало в рамките на плоча, а не близо до средноокеански хребети.

За да сравнят конкуриращите се идеи, изследователите използваха термодинамично моделиране, за да реконструират термичните и химичните условия на мантията, когато се е образувало платото Онтонг Ява. Те тестваха както сценария на мантийния шлейф, така и сценария на разпространение на морското дъно.

Симулациите показаха, че моделът на разпространение на морското дъно би изисквал или нереалистично висока потенциална температура на мантията, или голямо количество плътен, лесно разтопим пироксенит. За разлика от това, термохимичният шлейф би могъл да обясни няколко основни характеристики на платото. Шлейф с температурна аномалия от 135 до 200 ℃ и до 13% плътен, лесно разтопим пироксенит би могъл да обясни моделите на дебелината на земната кора на платото, състава на лавата и предимно подводното образуване.

Използвайки наблюдаваните разлики в дебелината на земната кора и състава на лавата в платото, изследователите разработиха пространствен еволюционен модел за главата на термохимичния мантиен шлейф.

Констатациите показват, че термохимичните струи може да са по-важни за изграждането на океански плата, отколкото учените са признавали преди това.

Снимка: Unsplash

Виж още: Океанският гроб на МКС, предвиден от NASA, може да доведе до тежки последици за морския живот