Добавить новость
ru24.net
News in English
Август
2024

We discovered a new way mountains are formed – from ‘mantle waves’ inside the Earth

0

In 2005, I was navigating winding roads through the Drakensberg Mountains, in Lesotho, Southern Africa. Towering cliff-like features known as escarpments interrupt the landscape, rising up by a kilometer or more. Taken aback by the dramatic scenery, I was struck by a question: how on Earth did it form?

The outer shell of our planet is fractured into seven or eight major sections, or tectonic plates, on which the continents sit. We expect to see the continents rise up at the active boundaries of these plates, where volcanism and earthquakes are often concentrated.

But why – and how – do these dramatic features form far away from these boundaries? Our new theory, published in Nature after nearly two decades of thinking and forensic work, explains how uplift like that seen in Drakensberg can occur in supposedly stable parts of continents.

The continents we now recognise were once united as single, great “supercontinents”. One such example was Gondwana, which existed hundreds of millions of years ago and started to break up during the age of the dinosaurs. We believe that when these supercontinents break apart, it triggers a kind of stirring process under the continents, which we now call a “mantle wave”. This motion deep in the Earth ripples slowly across the partially molten underbelly of the landmass, disturbing its deep roots.

The mantle is the 2,900km-thick layer of Earth that lies beneath the outer crust that we live on. To study what happens when continents break apart, we built sophisticated dynamic models to mimic the properties of the Earth’s crust and mantle, and how they are physically strained when forces are applied.

Cross section through Earth showing the mantle. USGS

When continents separate, the hot rock in the mantle below rushes up to fill the gap. This hot rock rubs against the cold continent, cools, becomes denser, and sinks, much like a lava lamp.

What had previously gone unnoticed was that this motion not only perturbs the region near what’s called the rift zone (where the Earth’s crust is pulled apart), but also the nearby roots of the continents. This, in turn, triggers a chain of instabilities, driven by heat and density differences, that propagate inland beneath the continent. This process doesn’t unfold overnight – it takes many tens of millions of years for this “wave” to travel into the deep interior of the continents.

This theory could have profound implications for other aspects of our planet. For example, if these mantle waves strip some 30 to 40 kilometers of rocks from the roots of continents, as we propose they should, it will have a cascade of major impacts at the surface. Losing this rocky “ballast” makes the continent more buoyant, causing it to rise like a hot air balloon after shedding its sandbags.

Steep slopes are more susceptible to erosion by rivers. Andrew Mohamed

This uplift at Earth’s surface, occurring directly above the mantle wave, should cause increased erosion by rivers. This happens because uplift raises previously buried rocks, steepens slopes, making them more unstable, and allows rivers to carve deep valleys. We calculated that the erosion should amount to one or two kilometers or even more in some cases.

The innermost parts of the continents are considered some of the toughest and most stable parts of the planet, so removing a few kilometers from these regions is no mean feat.

But near the edges of these stable continental regions, called cratons, we get kilometer-high escarpments, just like the one in Lesotho. These giant escarpments encircle these regions, extending for thousands of kilometers. They are testament to a fundamental disruption of the landscape at roughly the same time that the supercontinent Gondwana broke apart – starting around 180 million years ago.

Mystery plateaus

Inland from these great escarpments, we find plateaus, such as the Central Plateau of South Africa, which rise over a kilometer above sea level. The origins of these plateaus have long been enigmatic and have typically not been linked with the escarpments.

Some scientists have previously invoked a phenomenon known as mantle plumes – colossal upwellings of hot, buoyant material from deep within the Earth – as a possible explanation for the plateaus.

Such plumes could potentially push up and dynamically support the Earth’s crust. However, there is no evidence of such an inner continental plume feature in geological records from surrounding continents or oceans during the relevant time period. Could our mantle wave offer a fresh explanation?

To test our predictions, we turned to thermochronology –- a science that helps us understand how rocks, now at or near the surface, have cooled over time. Certain minerals, like apatite, are sensitive to both temperature and time. Much like a flight recorder, these minerals capture a “cooling history”, providing snapshots of how the temperature of a given rock has changed.

Here, we used multiple existing measurements scattered across Southern Africa. This analysis confirmed our model’s predictions: several kilometers of erosion occurred across the region at broadly the times suggested by our models. Even more remarkably, the erosion moved across Southern Africa in a pattern closely mimicking the mantle wave in our simulations.

To probe this linkage further, we applied a different kind of simulation called landscape evolution modeling, which examines how water interacts with the landscape and how, as the landscape is sculpted by rivers, the Earth’s surface effectively bounces or “flexes” in response.

When we included the mantle wave in our computer model, it showed how it could, in theory, form a high elevation plateau. Our results explain how vertical movements of continents can occur far from active tectonic plate boundaries, where most uplift is generally known to occur.

The massive erosion that occurs during these mantle wave events can give rise to intense chemical weathering of rocks, which removes carbon dioxide from the atmosphere, promoting global cooling. These uplifts can also physically separate flora and fauna, leading to speciation and shaping evolution. We’ve come a long way in understanding the processes that lead mountain ranges to form away from the edges of continents. And it still amazes me that all this started with an awe-inspiring view of Lesotho’s landscape.

Thomas Gernon, Professor in Earth & Climate Science, University of Southampton

This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.




Moscow.media
Частные объявления сегодня





Rss.plus



Отделение СФР по Москве и Московской области предостерегает: не поддавайтесь на уловки мошенников!

Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»


Золотые регионы России: «585*ЗОЛОТОЙ» рассказал, в каких городах чаще покупают изделия из золота

Из океана - на Платт

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»


Former Jamaica ace hopes new guide for mums in football leads to better support for female players with children

America ramps up hunt for Hamas boss Yahya Sinwar to try to stop all-out Middle East war

Boeing ‘humiliated’ over upstart rival SpaceX rescuing stuck astronauts | Reporter Replay

Deontay Wilder Rules Out Incredible Comeback Fight Offer: “Not Interested”


ТСМ уложил более 684 тыс. тонн дорожного покрытия в Пермском крае

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Отделение СФР по Москве и Московской области предостерегает: не поддавайтесь на уловки мошенников!

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ


Clair Obscur: Expedition 33 creative director speaks about the dark fantasy RPG's stunning Unreal Engine 5 graphics: 'It’s a key foundation for the studio to really look for the latest technology'

Мафия-НН: В уютном ресторанчике в центре города встретились девять одноклассников, чтобы отпраздновать Новый Год и провести веселый вечер

10 tips to get started in Star Wars Outlaws

Drive Zone Online 1.0.0 (502)


Як встановити ручки на планці для дверей


Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

Социальный фонд оказывает помощь эвакуированным жителям Курской области

Соцфонд проиндексирует пенсии работающим пенсионерам в феврале

С начала 2024 года более 2,5 тысячи многодетных мам в Московском регионе досрочно вышли на пенсию




Мытищинское предприятие ООО «Водомер» получило Диплом победителя в региональном конкурсе «100 лучших товаров России»

Спецсчёт, еда из ресторана и никаких соседей-рецидивистов: Как будет сидеть в СИЗО экс-заминистра Попов, рассказал силовик

РИА Новости: инвесторы США увеличили вклады в ценные бумаги России в 2023 году

Отделение СФР по Москве и Московской области предостерегает: не поддавайтесь на уловки мошенников!


Mash: 15-летняя сотрудница Ozon продавала наркотики на работе в Москве

Суд отказал защите Блиновской проводить заседания в закрытом режиме

«За деньги — да». Сын миллиардера Аблитарова оказался альфонсом

Ферстаппен стал лучшим на первой практике Гран-при Италии «Формулы-1»


Эрика Андреева добилась победы на старте Открытого чемпионата США

Российская теннисистка Потапова вышла в третий круг US Open

Российский теннисист Медведев вышел в третий круг US Open

Рублев стал участником рекордного пятисетового матча на турнирах Большого шлема


Политологи назвали фаворитов предвыборной гонки

В Ленобласти выбрали лучших коров, которые поедут на выставку в Москву

Суд отказал защите Блиновской проводить заседания в закрытом режиме

Зайцева: в МГУ использовали матмодель, чтобы помочь воспитанию хоккеистов


Музыкальные новости

Певец Мэнсон обвинил актрису Вуд в фальсификации письма ФБР против него

Жительница Шатуры вошла в состав симфонического оркестра Юрия Башмета

Певица Иркэ станет хедлайнером Дня республики в Менделеевске

Концерт «Моцарт и Глинка» в Тригорском завершит «Летние вечера»



Социальный фонд оказывает помощь эвакуированным жителям Курской области

Свыше 6,5 тысячи жителей Москвы и Московской области получили справки о статусе предпенсионера в клиентских службах регионального Отделения СФР и МФЦ

С начала 2024 года более 2,5 тысячи многодетных мам в Московском регионе досрочно вышли на пенсию

Радио Romantika рекомендует open-air «Легенды мирового рока»


Форум «Активное долголетие в Подмосковье» прошел в Одинцове

Путин обратил внимание на дефицит врачей в Вологодской области РФ

Мегадискотека Детского радио «Дети как звезды!» пройдет 1 сентября в Москве и Санкт-Петербурге

Петербург занял третье место в рейтинге популярных городов для семейного отдыха


Travel-эксперт Тариел Гажиенко: о чем нужно помнить, если вы отправились в путешествие на авто

На севере столицы в этом году капитально отремонтируют дом 1983 года постройки

StarLine на Международном Евразийском форуме «Такси»

Депутат МГД Александр Козлов: Первый этап создания конкорса на МЦД 2 Щербинка завершен  


В Кремле заверили, что участие Монголии в МУС не создает угрозу для визита Путина

VIII выпуск международного рейтинга «Три миссии университета»

Песков: участие Монголии в МУС не создает угрозу для визита Путина

Bloomberg: Монголия заверила, что не будет выполнять ордер МУС на арест Путина




Суд признал законной блокировку сайта независимого саратовского издания


Глава СК Бастрыкин заинтересовался доступностью для инвалидов центра Новосибирска

Тайны кошачьего массажа: знак привязанности или сигнал тревоги?

Собянин: Территории четырех столичных больниц в этом году будут благоустроены

Детский психиатр Глухова рассказала, как управлять стрессом во время учебы


В Киеве обвинили Зеленского в краже денег у пенсионеров


Айрат Даллас: самые полезные виды спорта для женщин

Отечественные грузовые шины прошли испытания в рамках ралли-марафона «Шелковый путь–2024»

Судья Карасев назначен на матч «Спартак» — «Рубин»

Спортсмены из Химок стали призерами областного турнира по автокроссу


Додон призвал восстановить сотрудничество между Минском и Кишиневом

Лукашенко заявил, что не позволит белорусской армии воевать за пределами страны

На 99%: чем опасен возможный разворот Минска от Москвы в сторону Запада?



Собянин: территории четырёх московских больниц благоустроят в 2024 году

Собянин: Территории четырех столичных больниц в этом году будут благоустроены

Собянин: подписан договор на поставку 41 состава электропоездов для ВСМ

Собянин вручил награды Москвы за вклад в развитие отечественного кинематографа


Сеть зарядных станций для электромобилей в Москве к 2030 году планируют увеличить до 30 000 штук

Платформа VOX стала эксклюзивным оператором рекламы на площадках АНО «Национальные приоритеты»

Мастер-классы от Московского зоопарка для школьников и дошколят провели на Крымском Валу

Москва представила аналитическое исследование климатической повестки городов БРИКС


Суд отказал защите Блиновской проводить заседания в закрытом режиме

Mash: 15-летняя сотрудница Ozon продавала наркотики на работе в Москве

Ферстаппен стал лучшим на первой практике Гран-при Италии «Формулы-1»

Ракова рассказала об изменениях в проекте «Московская электронная школа»


Ревнивый муж залил зеленкой бывшего мэра Архангельска на съемках фильма

В Арктике разворачивается «гонка вооружений». США пытаются препятствовать сотрудничеству РФ и КНР

Денис Мантуров встретился с губернатором Архангельской области Александром Цыбульским

Беспроводной сканер штрих-кодов SAOTRON P05i промышленного класса


В ДТП под Симферополем погибли два человека

Людей чудом не оказалось на остановке, в которую влетела BMW

Художник из Симферополя Виктор Нефедов создаст в Нальчике граффити на площади 260 квадратных метров

Часть Симферполя без света, Евпатория и часть Ялты без воды


В Московском зоопарке рассказали о состоянии спасённого из ЛНР медведя

Ракова рассказала об изменениях в проекте «Московская электронная школа»

Осень отменяется: адская жара накроет регионы на 1 сентября

Артем Дзюба проведет тренировку по боксу с Роем Джонсом-младшим












Спорт в России и мире

Новости спорта


Новости тенниса
Дарья Касаткина

Дарья Касаткина завершила участие на US Open






В Подмосковье дорогу сделали удобнее для автомобилей и пешеходов

Бейтс победил Гукасяна в бою турнира «Бойцовского клуба РЕН ТВ»

Евгений Стодушный покидает пост гендиректора Красноярской филармонии

Утренний кофе с JOYСТИКАМИ в «Музеоне»