Djupaste repetitioner av berget avslöjade från jordens jacka

<

En banbrytande utflykt, där Atlanten borrades, har gett forskare sin bästa insikt i hur jorden kunde se ut under sin skorpa.

Forskare har tagit bort ett nästan oavbruten 1 268 -meter -långa prov av grönt, marmorliknande berg från en region där jordens mantel -det tjocka, inre skiktet, som är mer än 80% av planeten -har pressats av havsbotten. Proverna som beskrivs den 8 augusti i Science erbjuder enastående insikter i processer som leder till bildningen av skorpan

"Vi hade den här historien i vårt huvud" hur sådana stenar ska se ut, men det är helt annorlunda när "du kan se den på ett bord där", säger Natsue Abe, petrolog vid Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology i Yokohama.

Expeditionens framsteg är en "fantastisk milstolpe", säger Rosalind Coggon, maringeolog vid University of Southampton, Storbritannien. "Havborrning erbjuder den enda tillgången till prover från djupet av jorden, som är avgörande för att förstå vår planets ursprung och utveckling."

Oceanic Earth Coat - den typ av skorpa som kan hittas huvudsakligen under jordens hav, istället för under deras kontinenter - består huvudsakligen av tät, vulkanisk berg som kallas basalt. Det är mycket tunnare och yngre än den kontinentala skorpan, eftersom klipporna kontinuerligt återvinns av rörelserna från de tektoniska plattorna.

Basalt uppstår när magma pressar upp mitthavet tillbaka genom underordningar. Magma i sig kommer från en process som kallas partiell smältning i pälsen - som mestadels består av genomskinliga, gröna, magnesiumrika mineraler. Medan materialet stiger i pälsen, faller trycket över det, vilket innebär att några av dessa mineraler smälter och bildar mikroskopiska filmer gjorda av magma mellan rock -kristaller.

vanligtvis bara magma penetrerar havsbotten. Men på vissa ställen lyckas det också till ytan, där den kommer i kontakt med havsvatten i en reaktion som kallas serpentinisering. Detta förändrar stenens struktur - ger det ett marmorliknande utseende - och släpper olika ämnen, inklusive väte.

lätt att borra

I maj 2023 Joides Resolution besökte en plats där detta har hänt: en Unterwasserberg som heter Atlantis Massif, som ligger väster om Central Ocean baksidan av Atlanten. Det 143 meter långa fartyget är utrustat med en 62 meter hög kran för undervattensborrning.

Forskarna ombord beslutade att Lost-link

"Vi hade bara planerat att borra 200 meter, för det var den djupaste platsen där människor någonsin hade lyckats borra i kapprock," säger Johan Lissenberg, en petrolog vid Cardiff University, Storbritannien. Men borrningen var förvånansvärt enkel och tre gånger snabbare än vanligt, och långa, oavbrutna bergcylindrar som kallas Kerne tillskrivs. "Så vi beslutade bara att fortsätta", säger Lissenberg. Teamet stannade först när expeditionen slutade i enlighet med dess schema.

Forskarna har nu publicerat sina första resultat. "Det vi rapporterar är bokstavligen vad du kan göra på fartyget. Ett team med 30 forskare som avlar över kärnorna i två månader och dokumenterar det i centimeter hur de kommer upp."

När forskarna undersökte stenens struktur i detalj, fann de "konstiga egenskaper", en karakteristisk signatur av den rådande teorin, hur magma skiljer sig från pälsen för att bli en del av skorpan, säger Lissenberg. Pälsrocken var också isär med andra typer av sten i kärnorna, vilket indikerar att pälskorpgränsen inte är så skarp som seismografiska data normalt antyder, säger Jessica Warren, geokemist vid University of Delaware i Newark. Dessa resultat tillsammans "är avgörande för hur vi förstår skapandet av tektoniska plattor i haven", säger hon.

osäker framtid

Utflykten krönade en värdig fyra decennier lång karriär för yoid -resolutionen , som US National Science Foundation (NSF) hade hyrt av ett privat företag. Men NSF har meddelat att det inte längre kan göra de 72 miljoner dollar per år som fartygets drift kostar efter uppfyllandet av sina IODP -skyldigheter och att programmet avbryts. Detta lämnar vissa forskare, särskilt de i tidiga karriärnivåer, osäkra på fältets framtid, säger Aled Evans, marin geolog vid University of Southampton.

En återstående "stor utmaning" för geovetenskapsmän är att borra genom det basaltiska skiktet och över gränsen mellan skorpa och kappa som kallas Mohorovičić disinuity eller "moho". Detta skulle göra det möjligt för dem att få tillgång till Virgin Coat Rock som inte reagerade med havsvatten. "Vi har inte borrat i den riktiga kappan ännu," säger Abe. Den överraskande smidiga borrningen till Lost City indikerar dessa framtida försök som kan genomföras av forskningsfartyget Japans Chikyū . "Mantel Rocks är den vanligaste delen av hela vår planet," säger Evans. "Övningarna av dem skulle vara av grundläggande betydelse för att förstå vad vår planet är gjord av."