«Середина океанских горных хребтов обычно рассматривается как вулканы морского дна, работая как вулканы на земле», сказал ведущий автор исследования, Янь Джо Тань, аспирант в Земной Обсерватории Ламонта-Доэрти Колумбийского университета. «Мы говорим, что они должны на самом деле быть рассмотрены как слезы в корке, где магма постепенно вытекает». Исследование появляется в журнале Nature на этой неделе.Середина океанских горных хребтов является горными цепями, которые бегут непрерывно больше чем за 40 000 миль вдоль морского дна планеты, как сшивание на бейсболе. От их центров они выливают лаву.
Это выставляет морское дно в противоположных направлениях с горных хребтов к континентам. Во многих случаях передний край морского дна тогда ныряет под землей или подтрубочками, и включен в категорию назад в глубокую землю.
Этот процесс – основной механизм тектоники плит – был определен в 1960-х и 1970-х. Ученые с тех пор дебатировали точно, что стимулирует извержения горного хребта.
Многие говорят, что давление магмы – основной фактор, но это не могло бы быть единственное. Горный хребет мог бы также быть порван тем, что специалисты называют «напряжением пластины» – сила проявленный когда отдаленный край подтрубочек морского дна под континентом, медленно таща остальных позади него. Напряжение могло бы также развиваться, потому что извержения строят симметрические горные цепи по обе стороны от оси горного хребта, поскольку лава проливает вниз стороны.
Это могло бы ослабить центр через чистую силу тяжести, несколько как то, что происходит, когда части хот-дог продольно и эти две стороны разваливаются.Чтобы решить относительные роли магмы и напряжения, Тан и его соавторы проанализировали извержение, которое, как думают, произошло в 2005-2006 вдоль в большой степени изученного сегмента Восточного Тихоокеанского Повышения.
Команда исследователей ранее оставила подводные микрофоны и сейсмометры морского дна на месте, которое сделало запись извержения. Они позже восстановили звуковые и сейсмические данные и нанесли на карту свежую лаву, используя подводные камеры.
Они также собрали образцы лавы, и более поздние исследования ее предположили, что извержение произошло более чем семь к 10 месяцам.Авторы новой статьи взяли, другой заботится об извержении 2015 года на несвязанном месте исследования, на Осевой Подводной горе, недалеко от берегов Орегона.
В отличие от более раннего Восточного Тихоокеанского извержения Повышения, этот был изучен в режиме реального времени с ассортиментом инструментов. Среди произведенных данных были записи сильных шумов сования, которые казались связанными с появлением лавы на морском дне – возможно результат взрыва газовых пузырей или имплозий укрепляющейся лавы.В свете Осевых наблюдений Подводной горы исследователи рассмотрели данные 2005-2006 из Восточного Тихоокеанского Повышения и придумали недавно обостренную картину. Их переанализ предположил, что большая часть извержения произошла быстро, не за месяцы.
Другие исследователи уже определили серию обычных землетрясений приблизительно магнитудой 2 22 января 2006, видом, обычно связываемым с разрывом горной границы, вдоль сегмента 35 километров длиной горного хребта. Приблизительно 15 минут спустя сейсмометры начали брать группы землетрясений более низкой частотой типа, обычно связываемого с возрастающей магмой. Другой час или два на, сование кажется, что те, которых услышали в Осевой Подводной горе появились, в четырех отдельных областях вдоль сегмента, каждого в области приблизительно 5 километров длиной.
Команда придавила местоположения звуков, и когда они наложили их с более ранней картой свежей лавы, они соответствовали. Их интерпретация: первая серия землетрясений сигнализировала о разрыве ошибки, лежащей над магмой с минимальной помощью давления магмы.
Затем с путем, теперь ясным, поднимаются на магму. Давление магмы было, вероятно, не начальным спусковым механизмом для извержений, говорят авторы, потому что они прибыли одновременно из четырех отдельных мест вдоль очевидной разорванной ошибки.«Это был своего рода вопрос о курице-и-яйце», сказала соавтор Майя Толстой, морской геофизик в Ламонте-Доэрти. «У Вас есть эти две различных силы [магма против тектоники], который мог играть роль, и трудно сказать который спусковые механизмы извержение. Здесь, мы можем привести аргумент в пользу одного доминирования, потому что мы видим эту серию событий, и затем многократные палаты магмы, прорывающиеся в то же время».
Авторы говорят, что согласно их наблюдениям, приблизительно 85 процентов лавы появились в течение двух дней с остатками, сочащимися в течение недели. Извержения произвели приблизительно 22 миллиона кубических метров морского дна – о достаточно, чтобы покрыть 13 футбольных полей 1 000 футов глубиной.Синтия Эбинджер, преподаватель в Университете Рочестера, который изучает извержения на распространяющихся местах и на земле и под океаном, сказала в электронном письме, что очень немного извержений морского дна так непосредственно наблюдались.
Исследование, «добавляет новый фактор, чтобы рассмотреть», сказала она. «Это показывает, что архитектурные усилия могут вызвать крупные вторжения и извержения», чтобы создать новое морское дно.Майкл Перфит, преподаватель во Флоридском университете, который также изучает подводные извержения, сказал, что исследование «рассказывает замечательную историю».
Но, он сказал, авторы могут иметь завышенный относительная роль архитектурного напряжения против давления магмы. «Я думаю, что это действительно получено, чтобы быть обоими», сказал он. Он процитировал геохимическое исследование 2014 года, он создал в соавторстве предложение, что магма была пополнена новым материалом снизу приблизительно за 6 недель до извержения.
Это предполагает, что давление, возможно, играло более существенную роль, сказал он.Эбингер сказал, что осталось возможным, что или давление магмы или архитектурные силы могли быть «соломой, которая сломала позвоночник верблюда» в любом определенном извержении.Бумага была также создана в соавторстве сейсмологом Феликсом Валдхаузером Ламонта-Доэрти и морского геофизика Уильяма Вилкока из Вашингтонского университета.
Исследование было поддержано американским Национальным научным фондом.