L’interno caldo e in gran parte turbolento della Terra rimane un mistero per gli scienziati. Anche a basse profondità, la superficie esterna croccante del nostro pianeta contiene molte incognite.
Magma in profondità nel mantello terrestre che risale per formare la crosta continentale Di natura diversa al magma che filtra dalle colline in mezzo all’oceano. Il magma che erutta dai vulcani sulla Terra contiene meno ferro, il che lo rende notevolmente più leggero. Questa è la chiave che permette alla Terra di galleggiare sopra il mantello terrestre, mentre la crosta oceanica forma un bacino inferiore.
Tuttavia, gli esperti possono solo speculare sul motivo per cui esiste questa differenza. Ora, un’importante ipotesi che propone una fonte per il magma vulcanico che ha formato le croste continentali è stata esaminata dagli scienziati negli Stati Uniti.
Nel 2018, i ricercatori Proposta Che la natura impoverita di ferro della crosta continentale derivi dal modo in cui le placche tettoniche interagiscono tra loro nelle zone di subduzione. Gli autori hanno sostenuto che mentre una piastra scivola sotto l’altra, la pressione cristallizza il materiale silicato nel magma in aumento, risucchiando il ferro dalla roccia fusa nel processo.
La geologa Elizabeth Cottrell non è convinta.
Sono necessarie pressioni molto elevate per rimuovere il ferro dalla cristallizzazione dei silicati, dice, e alcune parti della crosta terrestre dove i flussi di magma carenti di ferro non sono così spessi.
Quindi la pressione non è troppo alta. Spiegare Cottrell, che lavora con il Museo Nazionale di Storia Naturale della Smithsonian Institution.
Simulando il calore e la pressione di queste zone di subduzione in laboratorio, Cottrell e la collega Megan Hollickros, scienziata atmosferica della Cornell University, hanno misurato i livelli di ferro e ossido di ferro nelle simulazioni della crosta continentale.
Hanno usato un cilindro a pistone in grado di comprimere piccoli campioni di roccia fusa con pressioni e temperature estreme per adattarsi alle condizioni delle camere magmatiche nella crosta terrestre.
Anche con una pressione da 15.000 a 30.000 volte maggiore dell’atmosfera terrestre, i cristalli di una sostanza silicata, nota come granato, non riescono a rimuovere abbastanza ferro dalla roccia per spiegare la composizione unica della crosta continentale terrestre.
Cristallo di agata, gli autori Lui dice“probabilmente non responsabile” della “tendenza all’esaurimento del ferro osservata nella crosta continentale”.
“È probabile che le condizioni nel mantello terrestre sotto la crosta continentale creino queste condizioni ossidative”, ha detto. Lui dice Cottrel.
“Se il granato non si sta cristallizzando nella crosta ed è qualcosa su come il magma è uscito dal mantello, cosa sta succedendo nel mantello?”
Proprio quest’anno, gli scienziati che hanno utilizzato le onde sismiche hanno scoperto un nuovo strato di roccia parzialmente fusa nascosto nelle profondità dell’interno della Terra, che potrebbe cambiare radicalmente la nostra comprensione di come il mantello erutta il magma.
Uno dei colleghi di Cottrell sta ora studiando se lo zolfo ossidato possa svolgere un ruolo nella rimozione del ferro dal magma del mantello prima che erutti.
Il puzzle continua.
Lo studio è stato pubblicato in Scienze.