Er is iets enorms dat zich onder onze voeten verschuilt – zo groot en afwijkend dat wetenschappers hun ideeën over wat de hoogste “bergen” op aarde is, heroverwegen.
Een nieuwe studie gepubliceerd in Nature onthult het bestaan van twee kolossale ondergrondse structuren die zich uitstrekken van de grens tussen de kern en de mantel diep binnen de planeet. Deze structuren reiken tot wel 1.000 kilometer hoog – bijna 100 keer hoger dan de Mount Everest – en bevinden zich onder Afrika en de centrale Stille Oceaan. Ze zijn niet gemaakt van steen in de traditionele zin, maar hun omvang maakt ze tot de grootste geïdentificeerde structuren binnen de aarde.
Deze ontdekking herdefinieert niet alleen het interne landschap van de aarde, maar introduceert ook een krachtige nieuwe tool voor het verkennen van de planetenontwikkeling. Deze dichte gebieden zijn mogelijk miljarden jaren oud, en bieden chemische handtekeningen van de vroege aarde, waarbij ze mogelijk oppervlaktefenomenen zoals vulkaanvorming, plaattectoniek en mantelconvectie beïnvloeden.
De Hoogste Structuren op Aarde Zijn Ondergronds
De bevindingen komen voort uit een baanbrekende seismische modelstudie geleid door Arwen Deuss aan de Universiteit Utrecht. Haar team gebruikte een techniek die normale-modusoscillaties omvat, waarmee wordt gemeten hoe de hele planeet trilt na krachtige aardbevingen. Deze methode stelde onderzoekers in staat om de verzwakking van seismische energie in drie dimensies van de mantel in kaart te brengen.
Bij het doen hiervan identificeerde het team zones van zowel lage schuifgolf-snelheid als lage verzwakking onder Afrika en de Stille Oceaan. De correlatie tussen deze twee ongebruikelijke kenmerken wijst op de aanwezigheid van enorme, anomalie domeinen die nu bekend staan als Grote Lage Schuifgolf-Snelheid Provincies (LLSVP’s).
Deze structuren zijn geen bergen in de gebruikelijke zin, maar thermochemische structuren die zich uitstrekken vanaf de kern-mantelgrens en de mantelstroming beïnvloeden. Elke structuur heeft een breedte tot 5.000 kilometer, met verticale afmetingen zo extreem dat als ze naar het oppervlak van de planeet worden verplaatst, ze elke eerdere definitie van “hoog” zouden tenietdoen.
Oude Platen, Diep Verborgen in de Mantel van de Aarde
Een van de meest opvallende aspecten van de LLSVP’s is hun vermoedelijke oorsprong. De heersende theorie, ondersteund door deze studie, is dat ze resten zijn van subducterende tektonische platen – oud gesteente dat miljarden jaren geleden in de mantel is gezakt en zich aan de basis heeft verzameld, wat resulteerde in “plaatgraven.”
Vanwege hun unieke chemische samenstelling en dichtheid, weerstaan deze gebieden het mengen met de rest van de mantel door convectie. Dit maakt ze tot enkele van de meest chemisch stabiele en langlevende kenmerken op aarde.
Hun locatie – direct boven de kern – heeft hen lange tijd tot kandidaten gemaakt voor het voeden van mantelpluimen, diepe thermische opwellings die zorgen voor vulkanische hotspots zoals Hawaii, Réunion en IJsland. Hun grootte en structuur kunnen ook een rol spelen in grootschalige mantelconvectie, de motor achter plaatbewegingen en het uiteenvallen van continenten.
De Kern van de Aarde Verankeren – En Haar Oppervlak Hervormen?
Het seismische model van het team visualiseert niet alleen deze zones, maar scheidt voor het eerst temperatuur-effecten van compositief-anomalieën op planeet schaal. Deze mogelijkheid heeft brede implicaties voor ons begrip van de geodynamische krachten die het oppervlak van de aarde vormen.
LLSVP’s kunnen fungeren als verankeringen in de mantel, die stabiele posities vasthouden gedurende honderden miljoenen jaren, terwijl ze convectiestromen omleiden. Deze stabiliteit maakt hen waarschijnlijk tot belangrijke spelers in de langetermijncycli van supercontinentvorming en -verspreiding, waardoor ze een nieuwe laag aan de theorie van plaattectonica toevoegen.
Hoewel eerdere modellen zich alleen op snelheid concentreerden, onthult deze nieuwe methode op basis van verzwakking hoe efficiënt seismische energie door de mantel beweegt, wat cruciale inzichten biedt in de thermische en chemische structuur. De studie bevestigt dat de gebieden met de laagste verzwakking ruimtelijk samenvallen met de LLSVP’s, wat het idee versterkt dat het compositieve anomalieën zijn en geen enkelvoudig hetere gebieden.
De gegevens suggereren ook dat terwijl het grootste deel van de mantel wordt gemengd en gerecycled, LLSVP’s geïsoleerd blijven – als repositories van oud materiaal en potentiële bronnen van vluchtige stoffen die het klimaat en de biologie van het oppervlak beïnvloeden.
