Een nieuwe studie van de Universiteit van Liverpool, in samenwerking met de universiteiten van Lancaster en Oslo, werpt licht op een al lang bestaande vraag die aardwetenschappers in verwarring heeft gebracht.

Met behulp van eerder niet beschikbare gegevens, wetenschappers van de universiteit bevestigen een verband tussen de beweging van platentektoniek op het aardoppervlak, de stroom van mantel boven de kern van de aarde en de snelheid van omkering van het magnetische veld van de aarde die al lang werd verondersteld.

In een paper gepubliceerd in het tijdschrift Tectonophysics, ze suggereren dat het ongeveer 120-130 miljoen jaar duurt voordat platen van de oude oceaanbodem van het aardoppervlak zinken (subducteren) tot een voldoende diepte in de mantel waar ze de kern kunnen koelen, wat er op zijn beurt voor zorgt dat het vloeibare ijzer in de buitenste kern van de aarde krachtiger gaat stromen en meer omkeringen van het aardmagnetisch veld veroorzaakt.

Deze studie is de eerste die deze correlatie aantoont met behulp van records en proxy's van wereldwijde subductiesnelheden uit verschillende bronnen, waaronder een continu wereldwijd plaatreconstructiemodel dat is ontwikkeld aan de Universiteit van Sydney. Deze records werden vergeleken met een nieuwe compilatie van omkeringen van magnetische velden waarvan het optreden is opgesloten in vulkanische en sedimentaire gesteenten.

paleomagnetische uit Liverpool, Professor Andy Biggin, zei:"Tot voor kort hadden we onvoldoende gegevens over hoeveel wereldwijde subductiesnelheden de afgelopen honderden miljoenen jaren waren veranderd en dus hadden we niets om te vergelijken met de magnetische gegevens.

"Toen we ze konden vergelijken, we ontdekten dat de twee records van subductie en magnetische omkeringssnelheid gecorreleerd lijken te zijn na een tijdsvertraging van 120-130 miljoen jaar voor de platen oceaanbodem om van het oppervlak naar een voldoende diepte in de mantel te gaan waar ze kunnen koel de kern.

"We weten niet zeker of de correlatie causaal is, maar het lijkt te passen bij ons begrip van hoe de korst, mantel en kern zouden allemaal met elkaar in wisselwerking moeten staan ​​en deze waarde van 120-130 miljoen zou een echt nuttige observatiebeperking kunnen opleveren voor hoe snel platen van oude zeebodem door de mantel kunnen vallen en de stromingsstromen erin en in de onderliggende kern kunnen beïnvloeden."

Het magnetische veld wordt diep in de aarde gegenereerd in een vloeibare buitenkern van ijzer en andere elementen die elektrische stromen creëert, die op hun beurt magnetische velden produceren.

De kern is omgeven door een bijna 3, 000 km dikke mantel die, hoewel gemaakt van massief gesteente, stroomt zeer langzaam (mm per jaar). De mantel produceert convectiestromen die sterk verband houden met de beweging van de tektonische platen, maar die ook de kern beïnvloeden door de hoeveelheid warmte die over de kern-mantelgrens wordt overgedragen te variëren.

Het magnetisch veld van de aarde verandert af en toe van polariteit en de gemiddelde tijdsduur tussen dergelijke omwentelingen is in de loop van de geschiedenis van de aarde drastisch veranderd. Bijvoorbeeld, tegenwoordig komen dergelijke magnetische omkeringen gemiddeld vier keer per miljoen jaar voor, maar honderd miljoen jaar geleden, het veld bleef in wezen bijna 40 miljoen jaar in dezelfde polariteit.

Professor Biggin leidt de onderzoeksgroep Determining Earth Evolution van de universiteit van paleomagnetisme (DEEP), die onderzoeksexpertise over geofysica en geologie samenbrengt om paleomagnetisme te ontwikkelen als een hulpmiddel voor het begrijpen van diepe aardse processen die plaatsvinden over tijdschalen van miljoenen tot miljarden jaren.

Het artikel "Subductieflux moduleert de omkeersnelheid van de geomagnetische polariteit" is gepubliceerd in: tektonfysica .