Den kontinentale bergarten som ligger under østkysten av Nord-Amerika er ganske kjedelig, tektonisk sett. Den siste dramatiske geologiske utviklingen der skjedde for rundt 200 millioner år siden, og mest endring siden den gang har vært fra is-, vind- og vannerosjon.
Men et prosjekt som hjalp til med å avbilde rockelagene under kontinentet med enestående klarhet, har bidratt til å avsløre et lite, uvanlig trekk som ser ut til å være en relativt ny "klatt" av varm, stigende berg under en del av det amerikanske nordøst.
Det uvanlige trekket hadde blitt oppdaget før, da forskere brukte de seismiske bølgene som rutinemessig ricochet gjennom jordas indre for å avsløre noen av strukturer som var skjult under føttene våre. Slike bølger beveger seg i forskjellige hastigheter og vinkler gjennom forskjellige bergarter, inkludert bergarter med forskjellige temperaturer og bergart som beveger seg i forskjellige retninger. Den lille funksjonen under nordøst dukket opp som et område med uvanlig høy temperatur, men bildene var ganske uklare.
Gå inn i EarthScope-prosjektet, en National Science Foundation-finansiert innsats som plasserte tusenvis av seismiske detektorer og andre instrumenter over hele USA for å få et tydeligere øyeblikksbilde av de forskjellige funksjonene - for eksempel jordskjelvfeil og forskjellige lag med gammel bergart - som lurer nedenfor overflaten. Levin liknet EarthScope-dataene til å gå fra å bruke en bitteliten lommelykt i et støvete rom til å ha et luftlys.
Eller, for å sammenligne det med et annet verdensopplysende prosjekt, "det kan sammenlignes med å sende Hubble opp," sa han og refererte til det legendariske romteleskopet.
Ved hjelp av studenter som studerte avhandlingsprosjekter, fant Levin og kollegene at de kjenne strekkmerker som var igjen da berget i jordas indre bevegelser manglet fra det samme området der berget under overflaten så ut til å være varmere.
Til sammen tyder bevisene på at en klatt varm stein, som ligger rundt 160 kilometer nedover, brenner seg oppover i den øvre delen av jordens mantel (jordsjiktet like under jordskorpen), sier studieforfatterne.
Den nøyaktige kilden til denne klatt er ikke klar; den har ikke de dype røttene ned i mantelen sett på hotspots som de som ligger under Yellowstone eller Hawaiiøyene og gir drivstoff til førstnevnte varme kilder og Hawaiis vulkaner som finnes på hvert sted, sa Levin.
Barbara Romanowicz, en geofysiker ved UC Berkeley som ikke var involvert i forskningen, sa i en e-post at denne klatten kan knyttes til en finger av materiale dypere i mantelen som hun og en av hennes hovedfagsstudenter beskriver i arbeidet som nå blir vurdert for publisering i et vitenskapelig tidsskrift. Den fingeren strekker seg horisontalt langs et hotspot-spor (eller sporet som ble igjen når tektoniske plater beveget seg over en vulkansk hotspot) fra midtatlantisk ås - sømmen som renner ned midt på havbunnen - innover og nordover, sa hun.
"Det kan være andre funksjoner som den de dokumenterer langs dette sporet, og tapper den dypere kanalen. Dataene er bare ikke der for å se dem," sa Romanowicz.
Klodens lille størrelse og varme temperatur antyder også at den er en relativt ung funksjon - i størrelsesorden titusenvis av millioner år gammel - fordi den sannsynligvis ville blitt avkjølt hvis den var yngre, sa han. Det er heller ingen overflateegenskaper som kan kobles til den, da den sitter godt under underkanten av den tektoniske platen, la Levin til.
Mekanismer som fører til at bobler av mantelmateriale dannes nærmere overflaten enn normalt, kan være den skyldige for klatt, sa han, men det vil kreve mer arbeid å undersøke.
Et annet stort spørsmål er om dette er en funksjon som skjer mer ofte under jordens kontinent, eller om det er mer en nysgjerrighet. For å svare på det, ville forskere måtte distribuere versjoner av EarthScope over andre kontinenter for å få samme type presise bilder oppnådd for Nord-Amerika, sa Levin.
"Dette er den typen oppløsning vi trenger overalt, og jeg vil si, ikke bare under kontinenter, men også under hav. Kanskje enda mer under hav," sa Romanowicz. Kostnader og tekniske utfordringer har bidratt til slik innsats hittil, men det er en fornyet interesse for å implementere slike nettverk. "Dette vil bidra til å finne ut av rørleggerarbeidene i jordens mantel, og mye av handlingen er under havene," sa hun.
