По цялата планета огромни прорези в земната повърхност, известни като континентални разриви, разкъсват земните маси. Най-големият активен континентален рифт е Източноафриканският. Това е мрежа от долини, дълга 2175 мили (3500 километра), простираща се от Червено море до Мозамбик.
Континенталният рифтинг се задвижва от деформацията на литосферата, най-външния твърд слой на планетата. Тъй като литосферата се разтяга, нейните най-плитки части могат да се изкривят по различни начини, от разкъсване като тесто до счупване.
Съавторът на изследването Д. Сара Стампс, геофизик от Virginia Tech в Blacksburg, сравнява тези реакции със Silly Putty – ако ударите Silly Putty с чук, той може да се напука и счупи, но ако бавно го разглобите, той се разтяга. В различни времеви мащаби литосферата на Земята също може да се държи по различни начини.
Посоката, в която се деформира повърхността на Земята при континенталните разриви, обикновено е под прав ъгъл спрямо дължината на разрива – представете си две половини на континента, които се раздалечават, като земята се разтяга или разкъсва, където тези половини се срещат.
След като изследваха източноафриканския разлом в продължение на повече от 12 години, изследователите откриха, че деформацията е перпендикулярна – както се очаква – движейки се на изток и запад. Те обаче откриха и деформация, успоредна на разрива, движеща се на север. Тези движения на повърхността „са доста необичайни и не са наблюдавани другаде“, каза Стампс пред Live Sciencе.
В проучването екипът установи, че гигантска, гъбообразна маса от гореща, плаваща скала, издигаща се нагоре по мантията на Земята, може да помогне да се обяснят тези мистериозни изкривявания.
„Тази работа предполага, че струите могат да играят активна роля в деформирането на земната повърхност, особено в континенталните разриви, където литосферата е изтъняла“, каза Стампс.
Учените отдавна знаят за мантийните струи на Земята. Например Исландия и островните вериги на Хаваите и Галапагос са се образували, когато тектоничните плочи бавно се носят над мантийните струи, които изгарят покриващия материал като горелка.
Изследователите се съсредоточиха върху Африканския суперплюм, който се издига под югозападна Африка и отива на североизток през континента, ставайки по-плитък, докато се простира на север.
Учените са използвали GPS технология, за да наблюдават движенията на повърхността в Източноафриканския рифт с милиметрова точност. Те също така използваха сеизмични инструменти, за да анализират посоките, в които скалата на мантията бавно течеше върху широка област.
И накрая, 3D компютърни симулации, разработени от водещия автор на изследването Тахири Раджаонарисонгеофизик в New Mexico Tech в Сокоро, анализира GPS и сеизмичните данни, за да разработи подземната дейност в основата на източноафриканския рифт.
3D моделите показаха, че необичайните деформации, успоредни на разлома, могат да бъдат задвижвани от северния мантиен поток, свързан с Африканския суперплюм.
„Представете си по-здрава Silly Putty върху по-слаба Silly Putty, които представляват съответно силно вискозна литосфера и по-малко вискозен материал на шлейф“, каза Раджаонарисън пред Live Science. „Ако преместите по-слабия Silly Putty, той прогресивно ще се залепи заедно с по-силния Silly Putty на техния интерфейс, докато по-силният Silly Putty не се движи в същата посока.“
Като цяло, „за мен най-важният извод от тези открития е подобряването на нашето разбиране за това как континентите се разпадат“, каза Раджаонарисън.
Учените публикуваха техните открития 27 март в Journal of Geophysical Research: Solid Earth.