Гавайская цепь островов состоит из нескольких вулканов, которые питаются от «горячей точки». В науках о земле «горячая точка» относится к явлению столбчатых потоков, которые переносят горячий материал из глубоких слоев мантии на поверхность. Подобно паяльной лампе, материал прожигает земную кору и образует вулканы. Долгое время предполагалось, что эти горячие точки стационарны. Если тектоническая плита движется поперек нее, возникает цепочка вулканов, с самым молодым вулканом на одном конце и самым старым на другом.
Эта концепция изначально была предложена для Гавайских островов. Это самый молодой конец цепочки Гавайских островов, которая находится под северо-западной частью Тихого океана. Но вскоре возникли сомнения в том, действительно ли горячие точки стационарны. Самым большим противоречием был поразительный изгиб около 60 градусов в этой вулканической цепи, возникшей 47 миллионов лет назад. «Если вы попытаетесь объяснить этот изгиб просто внезапным изменением движения Тихоокеанской плиты, вы должны ожидать значительно отличающееся направление движения в это время по сравнению с соседними тектоническими плитами», - говорит Бернхард Штейнбергер из Немецкого исследовательского центра GFZ. Науки о Земле. «Но мы не нашли никаких доказательств этого». Недавние исследования показали, что, по-видимому, были эффективны два процесса: с одной стороны, Тихоокеанская плита изменила направление своего движения. С другой стороны, гавайская горячая точка относительно быстро перемещалась на юг в период от 60 до примерно 50 миллионов лет назад - а затем остановилась. Если рассматривать это движение горячей точки, то для объяснения цепи вулканов требуется лишь меньшее изменение движения Тихоокеанской плиты.
Эта гипотеза теперь подтверждается работой, в которой также участвовал Стейнбергер. Первый автор Кевин Конрад из Орегонского государственного университета в Корваллисе, штат Орегон, и его команда оценили новую датировку пород вулканов в вулканической цепи Руруту, включая, например, вулканические острова Тувалу в западной части Тихого океана. Кроме того, они добавили аналогичные данные из сети Hawaiian-Emperor и сети Louisville в южной части Тихого океана. Основываясь на географии и возрасте вулканов в этих трех цепочках, исследователи могут заглянуть в геологическое прошлое и увидеть, как три горячие точки перемещались относительно друг друга на протяжении миллионов лет..
Новые данные, опубликованные в журнале Nature Communications, показывают, что относительное движение горячих точек под Руруту и Луисвиллем невелико, в то время как горячая точка Гавайско-Императорская демонстрирует сильное движение между 60 и 48 миллионами лет назад по сравнению с двумя другими горячими точками..«Это делает весьма вероятным, что в основном переместилась горячая точка на Гавайях», - говорит Стейнбергер. Согласно его геодинамическому моделированию, гавайская горячая точка перемещалась со скоростью несколько десятков километров за миллион лет. Палеомагнитные данные подтверждают эту интерпретацию, говорит Стейнбергер. «Наши модели движения Тихоокеанской плиты и горячих точек на ней все еще имеют некоторые неточности. Имея больше полевых данных и информации о процессах в глубине мантии, мы надеемся объяснить более подробно, как изгиб в цепочке Гавайи-Император изменился. эволюционировал."