Platentektoniek is het geologische proces dat het aardoppervlak vormt, bergen creëert en de beweging van de continenten aanstuurt. Er wordt gedacht dat de platentektoniek mogelijk is voortgekomen uit een eerder regime dat stagnerende dekselconvectie wordt genoemd.

Bij stagnerende dekselconvectie is de vaste buitenste schil van de aarde, de lithosfeer genoemd, te dik om te bewegen of uiteen te vallen. Terwijl het binnenste van de aarde opwarmt, wordt er door geleiding warmte overgedragen van de kern van de planeet naar het oppervlak.

"Wij geloven dat de overgang tussen stagnerende dekselconvectie en platentektoniek een fundamenteel en belangrijk probleem is bij het begrijpen van hoe de moderne aarde is gevormd", zegt dr. Simon Labrosse van de ANU Research School of Earth Sciences.

"Stagnerende dekselconvectie heeft een ander effect op de warmteafvoer van de planeet vergeleken met platentektoniek. En door te berekenen hoe efficiënt warmte verloren gaat in elk regime, kunnen we dit gebruiken als een manier om te testen of platentektoniek daadwerkelijk heeft plaatsgevonden."

Met behulp van een krachtige computer voerden de onderzoekers duizenden simulaties van convectie uit met verschillende temperaturen, diktes van de lithosfeer en andere factoren. Ze vonden één scenario dat resulteerde in een overgang van stagnerende dekselconvectie naar platentektoniek toen de temperatuur aan de basis van de lithosfeer een kritische waarde bereikte.

"Dit betekent dat de platentektoniek van de aarde kan worden in- en uitgeschakeld, aangedreven door veranderingen in de temperatuur van de mantel en de dikte van de lithosfeer", aldus dr. Labrosse.

"Dit is de eerste keer dat we hebben kunnen laten zien hoe platentektoniek kan worden veroorzaakt door convectie, maar er is meer werk nodig om deze transitie en de implicaties ervan voor de evolutie van de aarde volledig te begrijpen."

De bevindingen van het team zijn gepubliceerd in het tijdschrift 'Geophysical Research Letters.'