地球の熱く、ねばねばした中心とその冷たくて硬い外殻はどちらも、構造プレートの忍び寄る（時には壊滅的な）動きの原因です。しかし、今や新しい研究により、興味深いパワーのバランスが明らかになりました-染み出るマントルが超大陸を作り、地殻がそれらを引き裂きます。
プレートテクトニクスのプロセスに関するこの結論に到達するために、科学者たちは地殻とマントルを1つのシームレスなシステムと見なして、地球の新しいコンピューターモデルを作成しました。時間の経過とともに、この仮想惑星の表面での地殻変動の約60％は、表面の最初の62マイル（100キロメートル）以内のかなり浅い力によって引き起こされました。マントルの深い撹拌された対流が残りを動かしました。マントルは、大陸が押し寄せて超大陸を形成したときに特に重要になりましたが、モデルで超大陸が分裂したときに浅い力が支配しました。
この「仮想地球」は、地殻とマントルを相互接続された動的システムとして「見る」最初のコンピューターモデルであると、研究者たちは10月30日にScience Advances誌で報告しました。以前は、研究者は、実際のマントルの観測結果とかなりよく一致するが、地殻を模倣していない、マントルの熱駆動対流のモデルを作成していました。そして、地殻のプレートテクトニクスのモデルは、これらのプレートがどのように動くかの実際の観測を予測することができましたが、マントルの観測とうまく一致していませんでした。明らかに、モデルが2つのシステムを組み合わせる方法に何かが欠けていました。
「対流モデルはマントルに適していましたが、プレートには適していませんでした。プレートテクトニクスはプレートに適していましたが、マントルには適していませんでした」と、パリのPSL大学に所属するエコールノルマルシュプリアー大学院のニコラコルティツェ教授は語った。 「そして、システムの進化の背後にあるすべての話は、2つの間のフィードバックです。」
地殻とマントル
地球の内部のすべての小学校モデルは、マントルの高温で変形可能な層の上に乗った薄い地殻の層を示しています。この単純化されたモデルは、地殻が単にマントルをサーフィンし、このように移動しているという印象と、以下の不可解な流れによって印象を与える可能性があります。
しかし、それは正しくありません。地球の科学者は地殻とマントルが同じシステムの一部であることを長い間知っていました。それらは不可避的にリンクされています。その理解は、地表での力-地殻のチャンクの別の塊の沈み込みなど-またはマントルの深部の力が主に地殻を構成するプレートの動きを推進しているかどうかという問題を提起しました。答えは、コルティスと彼の同僚が見つけた、問題は間違った提起であるということです。それは、2つのレイヤーが非常に絡み合っているためです。
過去20年間、コルティス氏はLive Scienceに、地殻とマントルの相互作用を現実的に表現できるコンピューターモデルに向けて取り組んできたと語った。 2000年代初頭、一部の科学者は、表面でプレートテクトニクスのように見えるものを自然に生み出したマントル内の熱駆動運動（対流）のモデルを開発しました。しかし、それらのモデルは労働集約的であり、多くのフォローアップ作業を得ることができなかった、とコルティセは言った。
Colticeと彼の同僚は、モデルの新しいバージョンで8年間働きました。シミュレーションを実行するだけで9か月かかりました。
モデル地球を構築する
コルティスと彼のチームは最初に現実的なパラメータを備えた仮想地球を作成しなければなりませんでした：熱流から構造プレートのサイズ、超大陸が形成されて分離するのに通常かかる時間の長さまですべて。
コルティック氏によると、モデルが地球を完全に模倣したものではない場合が多くあります。たとえば、プログラムは以前の岩の変形を追跡しないので、以前に変形した岩は、実際の場合のように、モデル内で将来より簡単に変形する傾向がありません。しかし、モデルはまだ沈み込み帯、大陸漂流、海洋の尾根や海溝を備えた、リアルな仮想惑星を作り出しました。
大陸が集まるとマントル力が支配することを示すだけでなく、研究者たちは、マントルプルームと呼ばれるマグマの熱い柱が大陸が崩壊する主な理由ではないことを発見しました。コルティックは、地殻の一部が別の地殻の下に押し込まれている沈み込み帯が大陸崩壊の原動力であると語った。マントルプルームは後で登場します。既存の上昇するプルームは、沈み込み帯で作成された力によって弱められた表面の岩に到達する可能性があります。彼らはこれらの弱い場所に自分自身をほのめかし、超大陸がその場所で裂けやすくなるようにします。
コルティック氏によると、次のステップは、モデルと現実の世界を観察でつなぐことです。将来的には、このモデルを使用して、主要な火山活動からプレート境界がどのように形成されるか、地球の回転に関連してマントルがどのように移動するかなど、あらゆるものを探索することができるでしょう。
