Röntgenstrahlen beleuchten auf Ursprünge der Vulkan Hotspots

Der weltweit brillantesten Strahl von Röntgenstrahlen schlägt jetzt vor, dass vulkanische Hotspots durch riesige Rauchwolken heißes Gestein streaming nach oben vom in der Nähe des Erdkerns als Vulkan, die Forscher schon lange vermutet haben in der Tat verursacht werden könnten.

Vulkane befinden sich in der Regel an den Grenzen der tektonischen Platten der Erde, wo diese Platten schieben und ziehen einander an. Dort der Erdkruste ist relativ schwach und Magma kann leicht durchbrechen.

Vulkanische Hotspots sind jedoch meist weit entfernt von Plattengrenzen und erklären, wie Magma seinen Weg durch dickere Teile der Erdkruste verursacht ein Rätsel stellt.

Ein besseres Verständnis von Hotspots und was treibt sie sagte in der Lage, nicht nur beleuchten auf ihre aktuelle Auswirkungen auf das Leben, sondern auch auf die Zusammensetzung der frühen Erde, Forscher Denis Andrault, mineralischen Physiker der Universität Blaise Pascal Clermont, Frankreich. [50 erstaunliche Tatsachen über die Erde]

Mantle plumes

Eine Erklärung dafür, wie diese Hotspots Form legt nahe, dass schmale Bäche heißen Stein mit großen, mushroomlike Köpfe bekannt als Mantel Federn aus den Tiefen der Erde aufzurichten. Die tiefste werden gedacht, um in der Nähe der Erdkern aus steigen und bis über mehr als 1.800 Meilen (2.900 Kilometer) von der Erde Mantel Schicht, riesige Mengen an Wärme nach oben Pumpen.

Zum Beispiel haben einige Geologen argumentiert, dass die hawaiischen Inselkette aus einem mysteriösen Cluster von Hitze weit unter den Pazifischen Ozean entstanden. Da die Pazifische Platte über diesen Mantel-Plume driftete, entstanden Vulkane auf dem Meeresgrund, der schließlich entwickelte sich zu Inseln erhebt sich über der Meeresoberfläche.

Ob diese Mantel Federn vorhanden sind, bleibt jedoch kontrovers diskutiert.

"Wir wissen weniger über dem tiefen Erdmantel als über die Oberfläche des Mars," sagte Andrault OurAmazingPlanet.

Laser und Röntgenstrahlen

Um festzustellen, ob Mantle Plumes möglicherweise tatsächlich die Ursache der vulkanische Hotspots, verwendeten die Wissenschaftler Laborexperimenten, neu die extremen Bedingungen an der Kern-Mantel-Grenze zu sehen, aus welchem Material aus dieser Region durch Hunderte von Meilen von Felsen steigen könnte.

"Es ist unmöglich, Bohren Sie ein Loch von sogar 20 Kilometern [12] in die Erde, so haben wir es im Labor neu", sagte Andrault.

Die Ermittler begann mit winzigen Bits von Rock bis zu 10 Mal dünner als ein menschliches Haar. Sie komprimiert diese Staubkörner zwischen den Spitzen von zwei kegelförmige Diamanten unter außergewöhnlichen Belastungen von bis zu 120 Gigapascals, mehr als 1.000 Mal der Druck an der Unterseite der Mariana Trench, die tiefste Stelle im Ozean. Ein Laserstrahl erhitzt dann diese Proben auf Temperaturen zwischen 5.400 und 7.200 Grad Fahrenheit (3.000 und 4.000 Grad Celsius).

"Diese extremen Bedingungen von Druck und Temperatur ist wie eine Reise in die Tiefen der Erde", sagte Andrault.

Als nächstes nutzten die Forscher die brillantesten Balken von Röntgenstrahlen in der Welt an der European Synchrotron Radiation Facility in Grenoble, Frankreich, konzentriert, um Flecken nur ein Mikrometer breit – ein Hundertstel des Durchmessers eines menschlichen Haares –, diese Proben zu scannen. Die Röntgen-Analyse ergab den Eisengehalt der flüssigen und festen Teile des diese Flecken.

"Es ist der Gehalt an Eisen für die Dichte der geschmolzenes Gestein an der Kern-Mantel-Grenze entscheidend", sagte Andrault. "Die genaue Kenntnis erlaubt uns, festzustellen, dass geschmolzene Gestein unter diesen Bedingungen ist tatsächlich leichter als solide."

Ihre Ergebnisse detailliert in der 19 Juli-Ausgabe der Zeitschrift Nature, legen nahe, dass teilweise geschmolzenes Gestein an der Kern-Mantel-Grenze sollte lebhaft und somit in Richtung Erdoberfläche, Nachweise für die Idee der tiefen Mantel Federn steigen.

Dieser Artikel wurde durch OurAmazingPlanet, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt.