Dybeste repetitioner af klippen afsløret fra jordens jakke

En banebrydende udflugt, hvor Atlanterhavet blev boret, har givet forskere deres bedste indsigt i, hvordan Jorden kunne se ud under dens skorpe.

Forskere har fjernet en næsten uafbrudt 1.268 -meter -lang prøve af grøn, marmorlignende klippe fra en region, hvor jordens mantel -det tykke, indre lag, der er mere end 80% af planeten -er blevet presset af havbunden. Prøverne beskrevet den 8. august i videnskab tilbyder hidtil uset indsigt i processer, der fører til dannelsen af ​​skorpen

"Vi havde denne historie i hovedet" Hvordan sådanne klipper skulle se ud, men det er helt anderledes, når "du kan se den på et bord der," siger Natsue Abe, petrolog ved Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology i Yokohama.

Ekspeditionens resultater er en "fantastisk milepæl", siger Rosalind Coggon, havgeolog ved University of Southampton, UK. "Havboring tilbyder den eneste adgang til prøver fra det dybe inde i jorden, som er afgørende for at forstå oprindelsen og udviklingen af ​​vores planet."

Den oceaniske jordfrakke - den type skorpe, der hovedsageligt kan findes under jordens oceaner, i stedet for under deres kontinenter - består hovedsageligt af tæt, vulkansk sten kaldet Basalt. Det er meget tyndere og yngre end den kontinentale skorpe, fordi klipperne kontinuerligt genanvendes af bevægelserne på de tektoniske plader.

Basalt opstår, når Magma presser op i det midterste hav tilbage gennem ujævne. Selve magmaen kommer fra en proces, der er kendt som delvis smeltning i pelsen - som for det meste består af gennemskinnelige, grønne, magnesiumrige mineraler. Mens materialet stiger i pelsen, falder trykket over det, hvilket betyder, at nogle af disse mineraler smelter og danner mikroskopiske film lavet af magma mellem rock -krystaller.

Normalt trænger kun magma ind i havbunden. Men nogle steder formår det også til overfladen, hvor det kommer i kontakt med havvand i en reaktion kaldet serpentinisering. Dette ændrer strukturen af ​​klippen - giver den en marmorlignende udseende - og frigiver forskellige stoffer, herunder brint.

let at bore

i maj 2023 joides resolution besøgte et sted, hvor dette er sket: en unterwasserberg kaldet Atlantis Massif, som ligger vest for det centrale havbag i Atlanterhavet. Det 143 meter lange skib er udstyret med en 62 meter høj kran til undervandsboring.

Forskerne om bord besluttede at

"Vi havde kun planlagt at bore 200 meter, fordi det var det dybeste sted, hvor folk nogensinde havde formået at bore i frakke rock," siger Johan Lissenberg, en petrolog ved Cardiff University, Storbritannien. Men boring var overraskende enkel og tre gange hurtigere end normalt, og lange, uafbrudte stencylindre kaldet Kerne blev tilskrevet. ”Så vi besluttede bare at fortsætte,” siger Lissenberg. Holdet stoppede kun, da ekspeditionen sluttede i overensstemmelse med sin tidsplan.

Forskerne har nu offentliggjort deres første resultater. "Det, vi rapporterer, er bogstaveligt talt, hvad du kan gøre på skibet. Et team på 30 forskere, der opdrætter over kernerne i to måneder og dokumenterer det i centimeter, hvordan de kommer op."

Da forskerne undersøgte stenens struktur i detaljer, fandt de "underlige egenskaber", en karakteristisk signatur af den herskende teori, hvordan Magma adskiller sig fra pelsen for at blive en del af skorpen, siger Lissenberg. Coat Rock var også blandet med andre typer rock i kernerne, hvilket indikerer, at frakkeskorpen ikke er så skarp, som seismografiske data normalt antyder, siger Jessica Warren, geokemiker ved University of Delaware i Newark. Disse resultater sammen "er afgørende for, hvordan vi forstår oprettelsen af ​​tektoniske plader i verdenshavene," siger hun.

usikker fremtid

Udflugten kronede en værdig fire årtier lang karriere for Yoid -opløsningen , som US National Science Foundation (NSF) havde lejet af et privat selskab. Men NSF har meddelt, at det ikke længere kan gøre de 72 millioner dollars om året, at skibets driftsomkostninger efter opfyldelsen af ​​sine IODP -forpligtelser, og at programmet afbrydes. Dette efterlader nogle forskere, især dem i det tidlige karriereniveau, usikre på feltets fremtid, siger Aled Evans, havgeolog ved University of Southampton.

En resterende "stor udfordring" for geovidenskabsmænd er at bore gennem det basaltiske lag og på tværs af grænsen mellem skorpe og frakke, som kaldes Mohorovičić-desinuitet eller "Moho". Dette ville gøre det muligt for dem at få adgang til Virgin Coat Rock, der ikke reagerede med havvand. "Vi har ikke boret i den rigtige frakke endnu," siger Abe. Den overraskende glatte boring til Lost City indikerer disse fremtidige forsøg, der kunne udføres af forskningsskibet Japans chikyū . "Mantel -klipper er den mest almindelige del af hele vores planet," siger Evans. "Prøverne af dem ville være af grundlæggende betydning for at forstå, hvad vores planet er lavet af."