Lapisan magma tersembunyi bisa berperan dalam membentuk wajah geologis planet kita.
Para ilmuwan telah menemukan lapisan batu cair cair di mantel Bumi yang mungkin bertanggung jawab atas gerakan geser lempeng tektonik masif planet ini.
Temuan ini dapat membawa implikasi yang luas, dari memahami fungsi geologis dasar planet ini hingga wawasan baru ke dalam vulkanisme dan gempa bumi.
Ilmuwan kelautan mengangkut penerima elektromagnetik laut yang berhasil dipulihkan. Kredit: Kerry Key
Penelitian ini didanai oleh National Science Foundation (NSF), dan dilaporkan dalam jurnal Nature edisi minggu ini oleh Samer Naif, Kerry Key, dan Steven Constable dari Scripps Institution of Oceanography (SIO), dan Rob Evans of the Woods Lembaga Oseanografi Lubang.
"Gambar baru ini sangat meningkatkan pemahaman kita tentang peran cairan, baik air laut dan bawah permukaan dalam, bermain dalam mengendalikan proses tektonik dan vulkanik," kata Bil Haq, direktur program di Divisi Ilmu Kelautan NSF, yang mendanai pekerjaan melalui NSF Program Direktorat MARGIN Geosciences (sekarang GeoPRISMS).
Para ilmuwan menemukan lapisan magma di parit Amerika Tengah di lepas pantai Nikaragua.
Peta wilayah survei tempat penelitian dilakukan. Kredit: Scripps Institution of Oceanography
Dengan menggunakan teknologi pencitraan elektromagnetik dasar laut yang dipelopori di SIO, para ilmuwan mencitrakan lapisan tebal 25% (15,5 mil) lapisan tebal batu mantel yang sebagian meleleh di bawah tepi lempeng Cocos di mana ia bergerak di bawah Amerika Tengah.
Gambar-gambar baru magma ditangkap selama ekspedisi 2010 di atas kapal penelitian Melville.
Setelah mengerahkan berbagai instrumen dasar laut yang merekam sinyal elektromagnetik alami untuk memetakan fitur kerak dan mantel, para ilmuwan menyadari bahwa mereka telah menemukan magma di tempat yang mengejutkan.
"Ini benar-benar tidak terduga," kata Key. "Kami pergi mencari ide tentang bagaimana cairan berinteraksi dengan subduksi lempeng, tetapi kami menemukan lapisan leleh yang tidak kami harapkan untuk ditemukan."
Selama beberapa dekade para ilmuwan telah memperdebatkan kekuatan yang memungkinkan lempeng tektonik planet ini meluncur melintasi mantel Bumi.
Area berwarna oranye tertutup garis putus-putus menunjukkan lapisan magma yang baru ditemukan. Kredit: Scripps Institution of Oceanography
Penelitian telah menunjukkan bahwa air terlarut dalam mineral mantel menghasilkan mantel yang lebih ulet yang akan memfasilitasi gerakan lempeng tektonik, tetapi selama bertahun-tahun gambar yang jelas dan data yang diperlukan untuk mengkonfirmasi atau menyangkal gagasan ini kurang.
"Data kami memberi tahu kami bahwa air tidak dapat mengakomodasi fitur yang kami lihat," kata Naif. “Informasi dari gambar-gambar baru menegaskan gagasan bahwa perlu ada sejumlah pencairan di mantel atas. Itulah yang membuat perilaku ulet ini agar pelat bisa digeser. "
Teknologi elektromagnetik laut yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari Charles "Chip" Cox, seorang ahli kelautan emeritus di SIO, dan dalam beberapa tahun terakhir lebih maju oleh Constable dan Key.
Mereka telah bekerja dengan industri energi untuk menerapkan teknologi ini untuk memetakan reservoir minyak dan gas lepas pantai.
Para peneliti mengatakan hasil mereka akan membantu para ahli geologi lebih memahami struktur batas lempeng tektonik dan bagaimana hal itu mempengaruhi gempa bumi dan vulkanisme.
"Salah satu implikasi jangka panjang dari hasil kami adalah bahwa kami akan lebih memahami tentang batas lempeng, yang dapat mengarah pada pemahaman yang lebih baik tentang gempa bumi," kata Key.
Para peneliti sekarang berusaha untuk menemukan sumber yang memasok magma di lapisan yang baru ditemukan.
Konsorsium Metode Elektromagnetik Dasar Laut di SIO juga mendukung penelitian ini.
Melalui NSF