p A convecção no manto da Terra é o "motor" que impulsiona as placas tectônicas. O material quente sobe para a superfície da Terra a partir da fronteira entre o núcleo e o manto do planeta, a uma profundidade de cerca de 3.000 quilômetros. O material frio então flui para baixo devido às placas tectônicas oceânicas afundando no manto em zonas de subducção na superfície da Terra. p Os sismólogos há muito buscam entender esse ciclo de convecção, imaginando placas subduzidas à medida que descem às profundezas da Terra em fossas oceânicas. Para fazer isso, eles usaram uma técnica chamada tomografia sísmica, que é semelhante a uma ultrassonografia médica.

p Um novo estudo em AGU's Journal of Geophysical Research :Terra Sólida, usou um novo, Maior resolução, técnica tomográfica chamada inversão de forma de onda para obter imagens da placa oceânica subdividida sob a América Central, a placa Cocos. Isso permitiu a resolução de detalhes mais sutis do que o trabalho anterior.

p As novas descobertas contribuem para melhorar nossa compreensão da dinâmica das lajes conforme elas atingem o fundo do manto superior a uma profundidade de cerca de 670 quilômetros abaixo da superfície da Terra e ajudam os cientistas a entender melhor o ciclo de convecção que impulsiona as placas tectônicas.

p O novo estudo usou registros de triplicações de ondas S (ondas sísmicas de cisalhamento) de terremotos na América Central registrados no USArray, uma grande variedade de receptores sísmicos implantados de 2004 a 2015 nos EUA contíguos. As triplicações da forma de onda ocorrem quando várias ondas S que viajam por caminhos ligeiramente diferentes chegam a um observatório quase ao mesmo tempo. As formas de onda complexas são difíceis de interpretar usando a tomografia de tempo de viagem tradicional, mas pode ser prontamente analisado por inversão de forma de onda para extrair todas as informações disponíveis sobre a estrutura em torno de profundidades de 670 quilômetros.

p A América Central é uma região geologicamente interessante devido às grandes variações na idade da placa Cocos na trincheira, de cerca de 2 milhões de anos ao norte, mais ou menos na latitude da Cidade do México, a cerca de 30 milhões de anos ao sul, mais ou menos na latitude da Costa Rica, com um salto de idade de cerca de 10 milhões de anos através de uma zona de fratura anterior chamada Tehuantepec Ridge abaixo do sul do México.

p As placas oceânicas na superfície da Terra esfriam com o aumento da idade, o que significa que as placas mais antigas são mais densas e têm maior viscosidade quando entram na fossa oceânica; eles, portanto, podem afundar mais facilmente no manto do que os pratos mais jovens. O modelo de velocidade S 3-D obtido por este estudo mostra que as variações na idade da placa ao longo da vala se correlacionam bem com as variações na forma da laje em profundidade, sugerindo que há variações locais na densidade e viscosidade da placa Cocos em profundidade devido a variações na idade.

p O estudo também identificou a presença de uma possível ressurgência de material quente, chamado de "pluma, "surgindo do manto inferior abaixo da parte norte da laje Cocos, o que também pode afetar como a laje Cocos afunda no manto superior.

p Além disso, as imagens inferidas revelam que a laje de Cocos possivelmente rasga a uma profundidade de cerca de 400 quilômetros ao longo da cordilheira Tehuantepec. Isso pode ser explicado pela diferença de densidade da laje Cocos ao norte e ao sul da Serra Tehuantepec, e pelo fato de que a Serra Tehuantepec é provavelmente uma zona fraca na laje, o que deve facilitar o rasgo. A comparação com evidências geológicas de superfície também indica que esse rasgo ocorreu há cerca de 10 milhões de anos, o que implica uma taxa média de afundamento de lajes no manto superior de cerca de 4 centímetros por ano. Isso pode ser usado para colocar restrições na viscosidade do manto superior nesta região.

p Estudos anteriores demonstraram grande variabilidade regional na dinâmica das lajes à medida que atingem o fundo do manto superior. No futuro próximo, deve ser possível aplicar os métodos deste estudo a outras zonas de subducção, a fim de melhor compreender as causas físicas por trás da variabilidade da subducção. p Esta história foi republicada por cortesia de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), uma comunidade de blogs de ciência espacial e terrestre, patrocinado pela American Geophysical Union. Leia a história original aqui.