Maissirup Experiment Mimik Yellowstone Magma Plume

Experimente mit einfachen alten Maissirup haben gezeigt, dass riesige Düsen des Magmarising sich aus in der Nähe der Erdkern supervolcanic Aktivität gesehen am Yellowstone erklären könnten.

Mantle Plumes, sind wie diese Jets genannt werden, vermutlich titanic Säulen heißes geschmolzenes Gestein zu sein, die darüber liegende Material wie einer Lötlampe zu durchdringen. Als die tektonischen Platten, die Oberfläche der Erde Drift über die Schwaden ausmachen, sind Linien von Vulkanen geboren. Die meisten Vulkane befinden sich in der Nähe von den Rändern der tektonischen Platten, die heftig schieben oder ziehen einander an, aber Mantel Federn wurden als eine Möglichkeit, die Existenz von vulkanischen Ketten wie die Hawaii-Inseln zu erklären, die weit entfernt von den Grenzen der tektonischen Platten liegen ausgedacht.

Aber Jahrzehnte nach Mantel Federn zuerst vorgeschlagen wurden "Es ist eine sehr hitzige Debatte in den Geowissenschaften – sorry für das Wortspiel – darüber, ob Mantel Federn tatsächlich existieren," sagte Studie Autor Christopher Kincaid, ein geophysical Fluid Dynamicistat der University of Rhode Island. [50 erstaunliche Tatsachen über die Erde]

Die Erkenntnisse der Kincaid und seinem Team, detaillierte Online-7. April in der Zeitschrift Nature Geoscience, könnte helfen, lösen diese Kontroverse über ob Mantel Federn tatsächlich vorhanden sind. Die Studie betrachtete insbesondere der vorgeschlagenen Mantel-Plume unter Yellowstone.

"Yellowstone ist ein wichtiger Bereich, wo Argumente gegen Federn konzentriert sind," sagte Kincaid.

Yellowstone Supervulkan

Ein Supervulkan liegt unter Yellowstone National Park, ein Volcanocapable von Eruptionen Verzwergung nichts jemals von der Menschheit aufgenommen. Geologen haben vorgeschlagen, dass diese Supervolcanism von einem Mantel-Plume derzeit unter Yellowstone angetrieben wird. Da die Erdoberfläche über der Wolke entfernt hat, hat es viele Bereiche im Laufe der Zeit, einschließlich der Pacific Northwest beeinflusst.

Aber sagte Kritiker die Mantel-Plume-Idee argumentieren, es gibt keine einzelne Wolke, die bestimmte geologischen Merkwürdigkeiten im pazifischen Nordwesten ausmachen kann, Kincaid. Diese Merkwürdigkeiten gehören eine ungewöhnlich große Lücke zwischen gigantischen Ablagerungen aus vulkanischem Gestein bekannt als Flutbasalte, die normalerweise mit einem Mantel-Plumes Kopf verbunden sind, und die Vulkankette der Snake River Plain, verbunden mit dem Heck des Weges die Yellowstone-Plume genannt wird gedacht, um auf der Oberfläche hinterlassen haben.

Eine weitere große Diskrepanz der Snake River Plain und anderen vulkanischen Kette, die hohen Lavaebenen beinhaltet hinzugefügt Kincaid. Diese beiden Line-up ungefähr von Ost nach West, aber die Felsen von den hohen Lavaebenen erhalten ältere von Westen nach Osten, während der Snake River Plain von Ost nach West älter wird. Wenn sie von den gleichen Mantel-Plume verursacht wurden, könnte man erwarten, sie beide in gleicher Weise älter werden.

Klebrige setup

Während Mantel Federn zuerst erdacht wurden, um Vulkanismus von tektonischen Platte Grenzen, es gibt keinen Grund zu erläutern können nicht sie auch kommen in der Nähe von den Rändern der Platten, einschließlich der Bereiche, die sogenannten Subduktionszonen, wo eine Platte unter eine andere Tauchen ist. Um zu sehen wie Mantel Federn mit Subduktionszonen unter den pazifischen Nordwesten interagieren können, verlassen Kincaid und seine Kollegen mit einer Tankfüllung von Zuckerwasser.

"Wir verwenden, was als eine Art Labor Methode zur Simulation von Mantel Prozesse in allen Subduktionszonen bezeichnen könnte," sagte Kincaid OurAmazingPlanet.

Der Apparat Beteiligten ein 200-Gallone (780 Liter) rechteckigen Tanks von Maissirup Nachahmung Erdmantel. "Wir sehr klebrig, hochviskose Sorte der Mais-Sirup, um dem Erdmantel für ein paar Gründe zu vertreten," sagte Kincaid.

Erstens hat der Mais-Sirup sehr wenig Trägheit: "Wenn Sie einen Druck darauf anwenden, es fließt, aber, sobald Sie den Stress abbauen, es sofort stoppt," sagte Kincaid. " "Das ist wie der Mantel."

Als nächstes hat der Sirup eine temperaturabhängige Viskosität: "Wenn es kalt wird, wird es sehr klebrig; Wenn es heiß wird, wird es sehr flüssig. Dies ist wie der Mantel", sagte Kincaid.

Schließlich ist der Sirup nicht toxisch. "Es gibt eine Menge von viskosen Flüssigkeiten, die genutzt werden, aber ist schwer, mit zu arbeiten und zu entsorgen," sagte Kincaid. "Corn Sirup ist sicher und leicht zu verarbeiten. Meine Studenten Witz immer, dass sie gehen, um Pfannkuchen nach eine gute Reihe von Experimenten haben."

Die Forscher simulierten ein Mantel-Plume durch Erwärmung ein Patch der Wannenboden, die einen Strahl von Sirup geschickt.

"Wir erhalten oft große Menschenmengen versammelten sich im Labor, wenn wir diese Dinge ausgeführt werden," sagte Kincaid. "Der Raum ist dunkel und die Federn sind mit Mikro Tracer, die funkeln und Leuchten in den leichten Blättern, die wir durch den Tank Leuchten beleuchtet. "Es ist wie Sie direkt in die Erde innere suchen."

Das Team ahmte abtauchende Platte durch Aufkleben einer starren Fiberglas-Blatt in die Oberseite des Sirups.

Die Forscher fanden die Subduktionszone unter den pazifischen Nordwesten könnte stall, verformen und teilweise reißen die Yellowstone-Mantel-Plume in zwei. [Infografik: die Geologie des Yellowstone]

"Die meisten Plume Argumente berücksichtigen nur eine einfache Ansicht von einer Wolke steigt in einem sonst stagnierenden System", sagte Kincaid. "Wir fanden, dass Federn in der Nähe von Subduktionszonen wie ein Präriehund ragte den Kopf aus dem Loch während eines Tornados sind."

Ihre Experimente zeigen, dass die wichtigsten geologischen Merkwürdigkeiten im pazifischen Nordwesten gesehen eine Split-Mantel-Plume repliziert werden konnten.

"Der Spaß der Wissenschaft ein unerwartetes Ergebnis finden ist," sagte Kincaid. "Wir waren schockiert, wie nach Experiment uns das gleiche Muster gesehen in unserem eigenen Hinterhof gab zu experimentieren."

Erde-Sicherheitsventil

Diese Ergebnisse legen nahe, dass Erde "ein erstaunlich Sicherheits-Feature" hat, hinzugefügt Kincaid. "So wie die Atmosphäre Licht lässt und vor schädlichen Solarenergie schützt, scheint eine Platte tektonischen Kuriosität einzigartig auf unserem Planeten namens Rollback Subduktion, Federn, trapping ein Großteil dieses Magma-bildende Energie effektiv stall tief in das System."

Im Gegensatz dazu "Venus hat keine Aufzeichnungen über erdähnliche Plattentektonik", sagte Kincaid. Als solche wurden Mantel Federn es frei an der Oberfläche, Pumpen große Mengen an Wärme und Treibhausgase in die Atmosphäre, helfen die höllischen Bedingungen dort heute erklären.

Die Tatsache der Subduktionszone im Wesentlichen die Yellowstone Mantle Plume Hinweise Durchtrennung ist "das verwelken Yellowstone auf sehr lange Sicht, etwas in der Größenordnung von 1 Million Jahren", sagte Kincaid.

Das bedeutet jedoch nicht, dass die Gefahren, denen die Yellowstone Supervulkan darstellen könnten über sind. "Die Tiefe Magma-Sanitär-System ist immer noch da und noch verstanden werden muss", sagte Kincaid.

Das Lab-System könnte dazu beitragen, andere tektonischen Gebiete auf der Erde zu untersuchen.

"Ein Bereich wo es auch Debatte über die Existenz einer Mantel-Plume in der Nähe einer Subduktionszone ist der Tonga-System im südwestlichen Pazifik," sagte Kincaid.

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