ฮอตสปอตสุดเจ๋งที่ลึกลับเหล่านี้อาจให้เบาะแสทางเคมีที่สำคัญ เว็บสล็อต เกี่ยวกับวิวัฒนาการของดาวเคราะห์ โดย KATE BAGGALEY | เผยแพร่เมื่อ 7 มกราคม 2022 12:00 น
ศาสตร์
ภูเขายอดแหลมสีส้มแดงที่เกิดจากการระเบิดของภูเขาไฟ ภูมิทัศน์โดยรอบเต็มไปด้วยหินสีส้มและสีแดงที่น่าทึ่ง
เกาะสวรรค์ในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้เป็นจุดที่มีอุณหภูมิเย็นกว่าที่คาดไม่ถึงฝากรูปถ่าย
ฮอตสปอตของภูเขาไฟเช่นเกาะสวรรค์ในมหาสมุทรแอตแลนติกใต้อาจมีต้นกำเนิดที่น่าแปลกใจ ระบุรายงานที่ตีพิมพ์เมื่อวันที่ 6 มกราคมในวิทยาศาสตร์
นักวิทยาศาสตร์คิดมานานแล้วว่าเกาะเหล่านี้
ถูกเติมเชื้อเพลิงโดยกลุ่มความร้อนที่พุ่งขึ้นมาจากส่วนลึกภายในชั้นปกคลุมของโลก อย่างไรก็ตาม เมื่อนักวิจัยเปรียบเทียบอุณหภูมิของฮอตสปอตภูเขาไฟและสันเขากลางมหาสมุทรทั่วโลก พวกเขาพบว่าจุดที่เรียกว่าฮอตสปอตเหล่านี้ค่อนข้างเย็น
สภาพที่ไซต์เหล่านี้อาจไม่อบอุ่นเพียงพอสำหรับขนนกที่จะเดินทางขึ้นจากชั้นลึก Carolina Lithgow-Bertelloni นักธรณีฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียลอสแองเจลิสและผู้เขียนร่วมของการค้นพบกล่าว การทำความเข้าใจว่าฮอตสปอตลึกลับเหล่านี้ก่อตัวอย่างไรอาจให้เบาะแสที่สำคัญเกี่ยวกับกระบวนการทางธรณีวิทยาในที่ทำงานในระดับความลึกที่ตื้นกว่าใต้พื้นผิวโลก เธอและทีมสรุป
กิจกรรมภูเขาไฟส่วนใหญ่ของโลกเกิดขึ้นที่รอยต่อระหว่างแผ่นเปลือกโลกซึ่งพบเทือกเขาใต้น้ำที่เรียกว่าสันเขากลางมหาสมุทร Lithgow-Bertelloni กล่าวว่า “ที่สันเขากลางมหาสมุทรเหล่านี้ วัสดุที่อยู่ใต้เปลือกโลกที่เราอาศัยอยู่ใต้น้ำ หลอมละลาย และก่อตัวเป็นภูเขาไฟ ด้วยเหตุนี้แผ่นเปลือกโลกจึงแยกออกจากกัน และคุณสร้างพื้นมหาสมุทรใหม่” Lithgow-Bertelloni กล่าว “มันเป็นการแสดงออกถึงการเคลื่อนไหวขนาดใหญ่ภายใน [ดาวเคราะห์] ภายใน”
[ดูเพิ่มเติมที่: การปะทุของภูเขาไฟนั้นคาดเดาได้ยากอย่างเหลือเชื่อ นี่คือเหตุผล ]
อย่างไรก็ตาม ในบางกรณี ภูเขาไฟถูกสร้างขึ้นโดยกระบวนการที่แตกต่างกัน และอาจโผล่ขึ้นมาไกลจากสันเขากลางมหาสมุทร หมวดหมู่ที่สองนี้รวมถึงหมู่เกาะภูเขาไฟฮาวายและกาลาปากอส คำอธิบายที่ยอมรับกันอย่างกว้างขวางที่สุดคือขนนกที่ร้อนยวดยิ่งพุ่งขึ้นจากส่วนลึกมาก บางทีอาจมาจากขอบเขตระหว่างเสื้อคลุมที่เป็นหินของโลกกับแกนกลาง ณ จุดเหล่านี้ ขนนกละลายหินที่อยู่รอบ ๆ เพื่อก่อตัวเป็นหินหนืด ซึ่งในที่สุดจะปะทุขึ้นจากพื้นผิว เมื่อแผ่นเปลือกโลกที่อยู่เหนือขนนกเคลื่อนตัว ภูเขาไฟจะก่อตัวเป็นลูกโซ่ตามกาลเวลา
นักวิทยาศาสตร์พบว่าหินบะซอลต์ที่ก่อตัวขึ้นเมื่อลาวาเย็นตัวลงที่ไซต์เหล่านี้มีคุณสมบัติทางเคมีที่แตกต่างจากหินบะซอลที่ก่อตัวตามแนวสันเขากลางมหาสมุทร “หากพวกมันมาจากวัสดุร้อนที่ถูกดึงขึ้นมา [จาก] ในส่วนลึกภายใน พวกมันทำให้เรามีหน้าต่างที่ทำให้เรามองเห็นองค์ประกอบทางเคมีภายในซึ่งเราไม่มีทางเข้าถึงได้ และรวมไปถึงวิวัฒนาการทางเคมีของดาวเคราะห์ด้วย ” Lithgow-Bertelloni กล่าว
อุณหภูมิของสันเขากลางมหาสมุทรควรแสดงถึงอุณหภูมิปกติภายในเสื้อคลุม ขนนกจะต้องอยู่ระหว่าง 100 ถึง 150 องศาเซลเซียส (212 ถึง 302 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งร้อนกว่าหินที่อยู่รายรอบ Lithgow-Bertelloni กล่าวว่า “พวกมันต้องร้อนกว่าจึงจะทะลุผ่านเสื้อคลุมทั้งหมดได้ ดังนั้นจึงร้อนกว่าสันเขากลางมหาสมุทร
นักวิจัยคาดว่าหินบะซอลต์ฮอตสปอตจะละลาย
ที่อุณหภูมิประมาณ 100 ถึง 300 องศาเซลเซียส (212 ถึง 572 องศาฟาเรนไฮต์) สูงกว่าบริเวณสันเขากลางมหาสมุทร อย่างไรก็ตาม Lithgow-Bertelloni กล่าวว่าค่าประมาณสำหรับฮอตสปอตที่กำหนดมักจะไม่สอดคล้องกันและสะท้อนเฉพาะอุณหภูมิภายในส่วนบนของเสื้อคลุมเท่านั้น ซึ่งสูงกว่าระดับความลึกที่เกิดขนนก
กุญแจสำคัญในการกำหนดอุณหภูมิได้ไกลถึง 600 กิโลเมตร (373 ไมล์) ใต้สันเขากลางมหาสมุทรและจุดที่มีภูเขาไฟระเบิด เธอกล่าว กลับกลายเป็นแผ่นดินไหว เมื่อใดก็ตามที่เกิดแผ่นดินไหว มันจะปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมาในรูปของคลื่นไหวสะเทือน ความเร็วที่คลื่นเหล่านี้เดินทางและมาถึงเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนจะแตกต่างกันไปตามองค์ประกอบ ความลึก และอุณหภูมิของหินที่อยู่รอบๆ
นักวิจัยใช้แบบจำลองที่ใช้การวัดคลื่นไหวสะเทือนจากทั่วโลกเพื่อสรุปอุณหภูมิที่จุดร้อนในมหาสมุทรทั้งหมด 46 จุด ทีมงานยังคำนวณด้วยว่าอุณหภูมิเฉลี่ยที่สันเขากลางมหาสมุทรอยู่ที่ประมาณ 1,388 องศาเซลเซียส (2,530 องศาฟาเรนไฮต์)
Lithgow-Bertelloni กล่าวว่า “สิ่งที่เราพบว่าน่าสนใจและน่าตกใจอย่างไม่น่าเชื่อก็คือฮอตสปอตส่วนใหญ่ไม่ร้อนขนาดนั้น
เธอและเพื่อนร่วมงานระบุกลุ่มฮอตสปอตที่แตกต่างกันสามกลุ่ม นักวิจัยพบว่า 12 แห่งนั้นร้อนจริง ๆ โดยมีอุณหภูมิ 155 องศาเซลเซียสหรือมากกว่านั้นสูงกว่าสันเขากลางมหาสมุทร อย่างไรก็ตาม จุดร้อน 10 จุดนั้นอบอุ่นเพียงเท่านั้น โดยมีอุณหภูมิ 50 ถึง 136 องศาเซลเซียส (122 ถึง 277 องศาฟาเรนไฮต์) ซึ่งร้อนกว่าสันเขากลางมหาสมุทร ส่วนอีกสี่แห่งมีอากาศหนาวเย็นอย่างยิ่ง โดยมีอุณหภูมิใกล้เคียงหรือเย็นกว่าสันเขากลางมหาสมุทร
กลุ่มฮอตสปอตที่ร้อนที่สุด ได้แก่ ภูเขาไฟไอซ์แลนด์ ซามัว กาลาปากอส และฮาวาย พบจุดร้อนที่เบอร์มิวดาและหมู่เกาะคานารี ขณะที่พบจุดร้อนที่แคเมอรูน เกาะแอสเซนชัน และ Great Meteor หรือนิวอิงแลนด์ จุดในมหาสมุทรแอตแลนติกเหนือ
Lithgow-Bertelloni กล่าวว่า “เรายังคงมีฮอตสปอตฮอตอยู่ และฮอตสปอตที่ร้อนแรงเหล่านั้นสะท้อนถึงเนื้อหาที่อยู่ลึกและมาจากดินแดนโบราณ แต่มีไม่มากนัก” “ส่วนที่เหลือแตกต่างกัน ซึ่งหมายความว่าเราอยู่ในดินแดนใหม่”
คำอธิบายหนึ่งคือ ฮอตสปอตที่เย็นและอบอุ่นอาจเกิดขึ้นที่ระดับความลึกค่อนข้างตื้นภายในเสื้อคลุม Lithgow-Bertelloni กล่าวว่า “เรายังแนะนำด้วยว่าบางทีขนนก [ลึก] เหล่านี้อาจเริ่มร้อนและจากนั้นก็ติดอยู่ในวัสดุที่เย็น” Lithgow-Bertelloni กล่าว “มันไม่ได้หยุดพวกเขาทั้งหมด; พวกมันยังสามารถลุกขึ้นได้ แต่พวกมันจะเย็นลงและลุกขึ้นช้ากว่า”
แหล่งที่มาของความไม่แน่นอนของการประมาณการอุณหภูมิที่นักวิจัยพัฒนาขึ้นคือแผ่นดินไหวและเครื่องวัดคลื่นไหวสะเทือนที่บันทึกกิจกรรมของพวกเขาไม่ได้กระจายไปทั่วโลกอย่างเท่าเทียมกัน Lithgow-Bertelloni ยอมรับ “ดังนั้น การครอบคลุมส่วนในของโลกของเราจึงยังไม่สมบูรณ์”
อย่างไรก็ตาม เธอกล่าว การค้นพบนี้บ่งชี้ว่าเกาะภูเขาไฟที่มีลักษณะคล้ายกันบนพื้นผิวอาจมีต้นกำเนิดที่แตกต่างกันมาก ในขั้นตอนต่อไป นักวิจัยจะสำรวจว่าแหล่งภูเขาไฟแตกต่างกันอย่างไรระหว่างมหาสมุทรแปซิฟิก แอตแลนติก และมหาสมุทรอินเดีย
Lithgow-Bertelloni กล่าวว่า “แนวสันเขาเหล่านั้นกำลังบันทึกประวัติศาสตร์การแปรสัณฐานโบราณ…ของดาวเคราะห์ ประวัติศาสตร์นี้ “สามารถเปิดเผยได้โดยอุณหภูมิของสันเขา และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างสันเขากับฮอตสปอตในแอ่งมหาสมุทรเหล่านั้น” เว็บสล็อต
