Maa jalkojesi alla saattaa vaikuttaa vakaalta ja kiinteältä.
Miljoonien vuosien aikana ilmasto, mantereiden liikkeet ja ennen kaikkea aika ovat työntäneet ja vetäneet maankuorta ja muuttaneet koko planeetan ulkomuotoa.
Nyt australialaiset ja ranskalaiset tutkijat ovat digityökalujen avulla luoneet tähän mennessä tarkimman geologisen mallin siitä, miten maankuori on kehittynyt 100 miljoonan viime vuoden aikana. Ja samalla he selvittivät, miksi Maa nyt näyttää siltä kuin näyttää.
Tutkimus on julkaistu Science-tiedelehdessä.
Tutkimuksen osana Sydneyn yliopiston geologit laativat tietokonesimulaatioita, joista selviää maankuoren kehitys 10 kilometriin asti hyvin tarkasti.
Maankuori surffaa merellä
1. Kahdenlaista maankuorta
Maanpinnan muodostavasta kovasta kuorikerroksesta erotetaan kaksi eri päätyyppiä. Merellinen kuori koostuu lähinnä basaltista, joka on raskas, tumma kivilaji. Sen sijaan mantereinen kuori sisältää enimmäkseen kevyempää graniittia.
2. Jäykkä vaippa tukee alta
Maankuoren alla on ylävaippa. Kankea kerros liimautuu kuoreen, ja ne muodostavat yhdessä 80–300 kilometriä paksun litosfäärin, joka alapuolella olevaa kerrosta kevyempänä kelluu sen päällä.
3. Litosfääri seilaa kuumalla merellä
Litosfäärin alla olevaa vaipan kehää kutsutaan astenosfääriksi. Sen lämpötila on noin 1 300 astetta. Astenosfääri pitää litosfääriä koholla ja liikkeellä kuin meri, jossa on hitaita virtauksia. Astenosfäärin alapuolella on vielä lämpimämpi mesosfääri.
Tutkimushanke, joka käynnistyi yli kolme vuotta sitten, perustuu monimutkaiseen matematiikkaan ja käsittää niin ilmastonmuutokset ja mannerlaattojen liikkeet kuin maankuoren tapahtumatkin eli maanjäristykset, jokien virtaussuuntien muutokset ja kivimateriaalin kulumisen.
Tutkijat laskivat myös lämmön, kylmyyden ja veden vaikutuksesta tapahtuvan maakerrosten ja kivien hitaan kulumisen.
Kulumisessa syntyy hienojakoisia hiekkaa ja savea, jotka kulkeutuvat veden mukana ja kasautuvat sedimenteiksi. Tämäkin prosessi on nyt ensimmäistä kertaa mukana maankuoren kehittymistä kuvaavissa mallinnuksissa.