O Havaí fica no final de uma cadeia de vulcões que percorrem o fundo do Oceano Pacífico, mas no meio dessa cadeia está uma curva de 60 graus. Por muitas décadas, os geocientistas têm se esforçado para explicar exatamente como e por que essa característica ocorreu há cerca de 50 milhões de anos. Um novo estudo em Avanços da Ciência liderado pelo pesquisador de pós-doutorado Mathew Domeier juntamente com colegas do Centro para Evolução e Dinâmica da Terra (CEED), Universidade de Oslo, lança luz sobre esta controvérsia geológica de longa data - uma colisão massiva na borda do Oceano Pacífico foi a culpada.

Plumas de manto e cadeias vulcânicas

Há mais do que aparenta nas ilhas havaianas do Oceano Pacífico. As ilhas atualmente ficam acima de uma chamada pluma de manto, ou um conduto de rocha anormalmente quente ressurgindo a milhares de quilômetros de profundidade no interior da Terra. Essa característica quente explica porque as ilhas são pontilhadas por vulcões ativos. Mas as ilhas havaianas também residem na placa tectônica do Pacífico, que está se movendo pelo topo da pluma do manto - no ritmo alucinante de alguns cm / ano - o que significa que em alguns milhões de anos as ilhas terão saído do conduto quente e o vulcanismo nas ilhas havaianas cessará.

Como os vulcões ativos do Havaí morrem no futuro, novas ilhas vulcânicas aparecerão em outras partes da placa do Pacífico, especificamente em pontos que substituem as ilhas havaianas acima do conduíte quente. Esse processo é muito parecido com o que aconteceria se você movesse uma folha de papel sobre uma vela fixa:o movimento do papel será registrado como um rastro de marcas de queimadura do calor da vela abaixo. O Havaí está atualmente sobre a "vela, "mas no futuro ele terá se afastado e a vela começará a cantar um novo ponto no papel.

Este processo aconteceu repetidamente na longa história da Terra, e o Havaí é apenas o capítulo vulcânico mais recente de uma história que remonta a pelo menos 80 milhões de anos. As ilhas havaianas ficam no final de uma cadeia de vulcões e montes submarinos (vulcões submersos) agora extintos que se estendem por aproximadamente 6, 000 km a noroeste através do leito da Placa do Pacífico, até a junção entre as ilhas Aleutas ocidentais e a Península de Kamchatka. Voltando à nossa analogia do papel e da vela - esta corrente é igual ao caminho das marcas chamuscadas que vão para trás a partir da localização atual da vela sob o papel. No Pacífico, os vulcões e montes submarinos que constituem esta cadeia envelhecem progressivamente a noroeste, como seria de esperar se a corrente marcasse a deriva lenta e progressiva da placa do Pacífico acima de uma pluma de manto.

Mas algo curioso chama a atenção sobre essa cadeia vulcânica submersa no Pacífico:não é reta. Uma torção muito evidente divide a cadeia em dois segmentos:um segmento com tendência principalmente para o oeste (a "Cadeia Havaiana") e um segmento com tendência para o norte (a "Cadeia do Imperador"); a torção entre é comumente referida como a "Curva do Imperador Havaiano". Rochas vulcânicas amostradas de montes submarinos em ambos os lados da curva foram datadas, e indicam que a curva se desenvolveu há aproximadamente 47 milhões de anos.

Então, o que causou isso? Essa mesma questão tem sido fonte de debate e controvérsia entre os pesquisadores por meio século. A explicação clássica é que a curva marcou uma mudança rápida e substancial na direção do movimento da placa do Pacífico cerca de 50 milhões de anos atrás, mas os defensores dessa interpretação têm se esforçado para explicar por que essa mudança repentina ocorreu.

1. A equipe de pesquisa da Universidade de Oslo reuniu cuidadosamente uma variedade de evidências que sugerem que a Placa do Pacífico mudou seu curso há cerca de 50 milhões de anos porque um arquipélago que anteriormente formava a extremidade norte da Placa do Pacífico colidiu com o leste da Ásia naquela época.
2. O arquipélago compreendia o que é conhecido como um arco de ilha:uma cadeia alongada de vulcões e rochas vulcânicas formadas acima de uma zona de subducção (uma zona onde o fundo do mar de uma placa tectônica oceânica é empurrado para baixo de outra placa tectônica e afunda no manto abaixo). A equipe conseguiu descobrir a história ígnea do arco da ilha e sua relação com a Curva do Imperador Havaiano a partir de três fontes de dados principais:
3. Rochas exóticas:as peças do arco da ilha, que agora são encontrados na península de Kamchatka e nas ilhas japonesas, são geologicamente exóticos, o que significa que eles não têm as mesmas características de outras rochas da mesma região e foram claramente transportados de outro lugar - e eles revelam especificamente que se formaram longe de quaisquer grandes continentes (como a Ásia).
4. Rochas magnéticas:as informações magnéticas preservadas nas rochas do arco da ilha (adquiridas do campo magnético da Terra quando as rochas se formaram originalmente) podem ser usadas para determinar a latitude em que se originaram - e as informações magnéticas das rochas do arco da ilha revelam que elas vieram mais ao sul do que onde estão hoje (isso também corrobora sua natureza exótica).
5. Rochas profundas:os arcos das ilhas só se desenvolvem ao longo de uma zona de subducção, portanto, a formação do arco da ilha deveria ter sido acompanhada por subducção, e subducção, por sua vez, está associado ao afundamento de placas tectônicas oceânicas no interior da Terra. As relíquias de placas oceânicas subduzidas podem ser "visualizadas" por ondas sísmicas geradas por terremotos, da mesma forma que seus ossos podem ser visualizados com raios-X durante uma tomografia computadorizada. Por meio de tais técnicas de imagem sísmica, identificamos as relíquias de um sistema de subducção que estava anteriormente localizado na extremidade norte da Placa do Pacífico, no mesmo lugar em que as rochas do arco da ilha foram localizadas de acordo com seus dados magnéticos.

Um acidente causou a curva

Juntos, o geológico, Pistas magnéticas e sísmicas do Pacífico Norte indicam que a subducção e a construção do arco insular começaram há 80 milhões de anos na extremidade norte da Placa do Pacífico. Imediatamente após o início da subducção, a zona de subducção começou a se mover para o norte, puxando o arco da ilha e a placa do Pacífico para o norte com ele. Esta migração para o norte continuou de 80 a 50 milhões de anos, época em que a Cadeia do Imperador foi formada pela deriva do norte do Pacífico sobre a pluma do manto.

Cerca de 50 milhões de anos atrás, a migração de subducção do norte levou a uma colisão colossal entre o arco da ilha na extremidade norte da placa do Pacífico e a extremidade nordeste da Ásia. Este enorme acidente deixou grandes segmentos do antigo arco da ilha encalhado no nordeste do Japão e na península de Kamchatka, e subducção terminada lá.

A queda e a cessação da subducção efetivamente interromperam o curso para o norte da placa do Pacífico naquela época, e foi esse evento o responsável por repentinamente redirecionar a direção da Placa do Pacífico, 50 milhões de anos atrás. Então, no final, foi um pára-choque de escala continental que deu ao Pacífico sua curva espetacular, de acordo com o novo estudo publicado em Avanços da Ciência .