Většina učebnic vypráví stejný příběh o zdrojích tepla (hotspotech). Začínají horké a poté se postupně ochlazují, jak se od nich vzdaluje tektonická deska. Je to úhledný a logický příběh.
Údaje z Pacifické desky však naznačují opak.
Havajský bodový zdroj neochlazuje. Zahřívá se.
Podle nového výzkumu Havajské univerzity v Manoa se plášť pláště živící tyto sopky za posledních 47 milionů let zahřál asi o 250 °C (asi 480 °F). Nejde o lehké zaváhání. Jde o významné vyvrácení dlouho zavedené geologické teorie.
Výsledky publikované v časopise Earth and Planetary Science Letters naznačují, že to byla dvě konkrétní období extrémního ohřevu, která přímo vedla k vytvoření masivních štítových sopek, které definují hřeben.
Jak havajský bodový zdroj vzdoroval geologickým očekáváním
Trasa je poměrně snadno sledovatelná. 3 500 km dlouhý úsek podmořských hor a ostrovů vykazuje známky pohybu Pacifické desky přes stacionární sloupec horké skály.
Ale pokud jde o objem lávy, obrázek není tak jednoduchý.
Podél Hawaiian Ridge je 65 sopek. Jejich velikosti jsou extrémně rozmanité. Některé jsou jen malé kopce na dně oceánu. Jiní, jako Mauna Kea nebo vyhynulí Puahonu, jsou opravdoví obři. Rozdíl v objemu vystříknuté lávy je přibližně 100násobný.
Po celá léta se vědci snažili pochopit důvod. Urychlila Pacifická deska pohyb? Je kůra na některých místech tenčí? Změnil se zdroj magmatu?
Michael Garcia, emeritní profesor na School of Oceanography and Geosciences na University of Hawaii v Manoa, vedl tým, který měl tyto nápady otestovat. Analyzovali olivínové bazalty z 19 různých sopek.
Vyloučili faktor tloušťky kůry.
Vyloučili rychlost pohybu desky.
Rozdíly ve zdroji magmatu vyloučili.
“Bylo velkým překvapením najít tak přímý vztah mezi teplotou pláště a velikostí sopek,” řekl Garcia. Jiné teorie se do čísel prostě nevešly. A teplota byla v pohodě.
Proč jsou některé havajské sopky obří: důkaz tepelného rázu
Pokud je tedy hnací silou teplo, jaká je časová osa?
Skupina vytvořila nový nástroj, geogeotermometr. Funguje tak, že analyzuje chemické otisky prstů v olivínových krystalech, což jim umožňuje přesně odhadnout, jak horká byla láva, když se poprvé roztavila hluboko v plášti.
Tyto údaje o teplotě zkombinovali s aktualizovanými měřeními velikosti sopek získaných z mapování dna oceánu.
Výsledek byl jasný. Potok nebyl jen teplý. Zažila dva jasné vrcholy intenzity.
- První výbuch (před 14-20 miliony let): Tento výbuch tepla vytvořil sopku Puahona. Je to největší a nejdéle žijící štítová sopka v řetězci za posledních 60 milionů let.
- Druhá vlna veder (před 0-6 miliony let): Tato novější vlna veder vytvořila hlavní Havajské ostrovy, které dnes vidíme.
Tyto nárůsty přerušily obecný trend rostoucích teplot. Základní teplo se neustále zvyšovalo, ale bylo to teplo, které vytvořilo obry.
„Vývoj nového geogeotermometru nám pomáhá porozumět historii sopek,“ řekl Garcia. “Zejména proč jsou některé z nich masivní, zatímco jiné zůstávají malé.”
Co způsobuje, že se oblak pláště časem zahřívá
Pokud se bodový zdroj zahřeje, co ho napájí?
Badatelé ukazují na spodní část pláště. Pohybuje se tam hustý, horký materiál. Tento pohyb pravděpodobně způsobuje dlouhodobé oteplování pozorované během 47 milionů let.
To mění naše chápání životního cyklu bodového zdroje tepla. Tohle není umírající žhář. Jsou to kamna, která pravděpodobně roztápí teplo.
Důsledky toho sahají daleko za Havaj. Pokud je základní model bodových zdrojů tepla – horké starty a pomalé ochlazování – špatný, musíme přehodnotit, jak vznikaly další vulkanické řetězce.
Data nelžou. Teplota stoupla. Sopky byly kolosální. Teorie se musí změnit.
Možná ještě neznáme úplný mechanismus tohoto pohybu spodního pláště. Vytápění pokračuje. Deska pokračuje v pohybu.
A historie je stále psána lávou.
