Um platô oceânico foi observado pela primeira vez no manto inferior da Terra, 800 quilômetros de profundidade sob a Sibéria Oriental, empurrando o local de nascimento do Havaí para 100 milhões de anos, diz um geofísico da Michigan State University.

A descoberta veio quando Songqiao "Shawn" Wei, um professor assistente dotado de Ciências Geológicas no Departamento de Ciências da Terra e Ambientais da MSU, notou algo incomum em seus dados usando técnicas inovadoras. A pesquisa de Wei será publicada no dia 20 de novembro na revista Ciência .

O manto da Terra é principalmente sólido, mas em uma dorsal meso-oceânica ele derrete, criando uma nova crosta oceânica entre duas placas tectônicas, como a placa do Pacífico. Tipicamente, esta nova crosta do Oceano Pacífico tem uma espessura uniforme de quatro milhas, Disse Wei.

Conforme as placas continuam a se mover, uma nuvem quente de rochas sólidas sobe lentamente no manto, derretendo a placa tectônica para criar vulcões como as ilhas havaianas. A pluma do manto tem um formato semelhante ao de um cogumelo, com uma cabeça larga com milhares de quilômetros de largura e uma cauda fina com apenas algumas centenas de quilômetros de largura.

Wei disse que assim que esta cabeça de cogumelo atingir a superfície da Terra no oceano, ele se estende e se achata, enquanto ele derrete a placa tectônica dominante para formar um planalto oceânico de 20 milhas de espessura em forma de panqueca. Este processo continua à medida que mais manto atinge a superfície e a placa superior continua a se mover. Hora extra, o que resta é uma trilha pontilhada de ilhas.

"Normalmente, você veria um platô oceânico em forma de panqueca criado pela cabeça do cogumelo seguido por uma cadeia pontilhada de ilhas criadas pela cauda do cogumelo, "Wei disse." As ilhas havaianas são o fim da cauda, ​​mas onde está a cabeça de panqueca do Havaí?

Ainda há debates sobre se cada pluma de manto cria uma "panqueca" durante sua história mais antiga, e o destino final desses planaltos oceânicos em forma de panqueca. Tentando encontrar a crosta oceânica antiga, incluindo antigos planaltos oceânicos, é difícil porque a crosta pode ter subduzido ou deslizado para dentro ou por baixo de uma trincheira oceânica e desaparecido da superfície da Terra.

Embora os cientistas geralmente acreditem que a crosta oceânica é preservada no manto da Terra após a subducção, geralmente é muito fino para ser observado usando a tecnologia convencional, como a tomografia sísmica. Até agora, isso é o que Wei pensou que aconteceu com a "panqueca" do Havaí até que ele detectou um sinal surpreendente nos dados.

"Eu avistei um pedaço extraordinariamente espesso da crosta oceânica a cerca de 800 quilômetros abaixo da superfície da Terra, "disse ele." A espessura deste pedaço de crosta tornou-o distinguível, mas ainda era muito fino e muito profundo para ser facilmente encontrado. "

Wei e sua equipe compilaram o maior conjunto de dados de um tipo específico de sismogramas e conduziram análises de big data e simulações numéricas no cluster de computação de alto desempenho gerenciado pelo MSU Institute for Cyber-Enabled Research. Seus colaboradores incluem:Peter M. Shearer do Scripps Institute of Oceanography; Carolina Lithgow-Bertelloni e Lars Stixrude, da Universidade da Califórnia, Los Angeles; e Dongdong Tian da MSU.

A equipe também combinou os pontos fortes da tomografia sísmica, reflexão sísmica e física mineral. A tomografia sísmica de trabalhos publicados anteriormente cria uma imagem 3-D que revelou uma imagem vaga da antiga placa do Pacífico no manto. Os resultados da reflexão sísmica - a observação central deste trabalho - ajudaram os pesquisadores a encontrar a crosta espessa em grandes profundidades. A física mineral foi usada pela equipe para provar que o sinal detectado indica um pedaço de planalto oceânico.

A modelagem de reconstrução de placa ajudou os pesquisadores a vincular o planalto oceânico recém-descoberto à "panqueca" havaiana que foi criada durante a formação do hotspot do Havaí há aproximadamente 100 milhões de anos.

Uma hipótese é que a "panqueca" do Havaí se quebrou em dois pedaços.

Uma peça era parte da Placa Izanagi que subduziu na Trincheira Aleutian e desapareceu cerca de 70-80 milhões de anos atrás. A outra peça fazia parte da Placa do Pacífico e depois que entrou na Trincheira Kamchatka 20-30 milhões de anos atrás, a crosta oceânica pesada afundou profundamente no manto da Terra mais tarde, até que Wei e sua equipe a avistaram.

Esta descoberta não só fornece pistas do início da história do Havaí, mas também esclarece a evolução de outros hotspots, montes submarinos e placas oceânicas. Os pesquisadores planejam usar esta nova técnica combinando tomografia sísmica, reflexão sísmica e física mineral para encontrar outras "panquecas perdidas" e continuar procurando evidências de pedaços mais antigos da crosta oceânica da Terra nas profundezas da Terra.