En flåde af flydende robotter har fundet ud af, hvorfor Galápagos-øerne findes. Og ifølge roboternes skabere kunne opdagelsen hjælpe med at forklare, hvorfor Jorden ikke er en flydende iskugle.
Galápagos-øerne er en vulkansk øhav i Stillehavet, cirka 600 mil (1.000 kilometer) ud for kysten af Ecuador. Øerne er mest berømte som værter for et stort antal arter, der ikke findes andre steder i verden, hvilket hjalp biologen Charles Darwin med at udvikle teorien om evolution. I henhold til et internationalt team af forskere ved vi, at øerne blev dannet af en tynd tunnel, der bringer magma op fra en "mantelflomme" (1200 km) under overfladen. Videnskabsmænd havde mistanke om, at en sådan pume måtte eksistere før, men dette er det mest direkte bevis endnu, at det er dernede.
Forskerne offentliggjorde deres beskrivelse af mantelflommen og de flydende robotter, der hjalp med at opdage den, i dag (4. februar) i tidsskriftet Nature Scientific Reports.
"Mantelflommer" er kæmpe bobler af meget varm magma, der sidder meget tættere på jordskorpen end normalt. I årtier har forskere foreslået, at blokke som denne kunne forklare, hvorfor visse regioner på planeten er meget vulkansk aktive, selvom de er langt fra kanterne af tektoniske plader, hvor man kan forvente vulkanisme. (Hawaii er et berømt eksempel.) Ikke alle vulkanologer accepterer denne forklaring, men de, der tror, det forklarer, hvorfor Jorden ikke løber tør for varme.
Mens planeten har haft temperatursvingninger i sin historie, der er betydelige nok til radikalt at transformere klimaet (vi er midt i en unaturligt pludselig lige nu), er dens temperatur forblevet ret konstant fra et geologisk perspektiv. Planeten er ikke afkølet med tiden fra dens indre varme, der løber ud. Og ifølge undersøgelsesforfatterne kræver dette en vis forklaring.
Jorden kunne kun have opretholdt sin temperatur, sagde hovedforfatter Guust Nolet, en geovidenskabsmand ved University of Nice / Sophia Antipolis i Frankrig, i en erklæring, "hvis noget af den oprindelige varme fra dens akkretion, og det der er skabt siden af radioaktive mineraler, kunne forblive låst inde i den nedre mantel. Men de fleste af jordens modeller forudsiger, at mantelen skal være og frigive denne varme meget hurtigere. Disse resultater af Galápagos-eksperimentet peger på en alternativ forklaring: Den nedre mantel kan godt modstå, og i stedet kun bringe varme til overfladen i form af mantelrøver som dem, der skaber Galápagos og Hawaii. "
Resultatet ville være en slags trickle-virkning, hvor de varme indersider på planeten frigiver tilstrækkelig geotermisk varme til at holde skorpen varm, men ikke så meget, at den brændte sig ud.
For at opdage denne mulige mantelflomme, der fodrer Galápagos, udsendte forskerne ni robotter kaldet "MERMAIDS", som ville flyde frit omkring en kilometer (1,6 km) under havoverfladen og lytte til jordskælv under vand.
Forskere finder ud af, hvad der foregår inde i planeten ved omhyggeligt at studere, hvordan jordskælv bevæger sig gennem den. Det er en teknologi, der ligner en ultralyd, men i massiv skala. Problemet er, at de fleste jordskælvsdata kommer fra land, der dækker kun en tredjedel af planetens overflade. MERMAIDS er designet til at udfylde hullerne.
Hver gang de hører et jordskælv stiger MERMAIDERNE ifølge udsagnet til havoverfladen og bruger GPS-data til at finde ud af deres placering på Jorden. Derefter sender de hjem deres GPS og seismiske data. Dette er den slags data, som forskerne brugte til at rekonstruere plymen under Galápagos, som er det første offentliggjorte resultat fra MERMAIDs-projektet.
Det er værd at bemærke, at ikke alle seismologer accepterer, at mantelrøver virkelig findes. Som Sara Pratt rapporterede i 2015 for Earth Magazine, tvivler nogle seismologer på, at der er tilstrækkelig information i seismiske bølger til at tilbyde klare billeder af, hvad der foregår så langt under skorpen. Modstandere af teorien påpeger, at de forskellige definitioner af "mantelpluume" ofte er så brede, at de modsiger hinanden, og at selvom mange mantelplukker er blevet "opdaget", har ingen været i stand til at fremstille en bekræftet liste over dem, der virkelig eksisterer. Disse tvivlere tilbyder alternative, ændrede teorier om pladetektonik, der forklarer vulkanske hotspots som Hawaii og Galápagos.
Stadig forbliver mantelplyer den dominerende forklaring i seismologi for steder på denne planet som Galápagos. Og denne blomme, der blev opdaget under disse øer, ville være den første store opdagelse opnået ved hjælp af fritflydende seismometre. Forskere har nu en spændende ny metode til at kikke dybt ind i planeten.
