Построенные модели затрагивают период спустя 50 миллионов лет после застывания жидкого океана магмы. Температура границы «ядро — мантия», по мысли авторов исследования, была выше, чем сейчас — не 3473-4573 кельвина, а 5273 кельвина (зону разогрел железный осадок от гипотетической Тейи). Такие условия могут вызывать частичное или полное плавление в этом слое. Согласно моделям, процесс образования субдукции происходил следующим образом. После удара Тейи о Землю часть гипотетической планеты осталась в виде двух крупных областей с низкой скоростью сдвига. Они находятся на границе нижней мантии и ядра.

В этих гигантских структурах через 99 миллионов лет после события зарождается мантийный плюм. Он поднимается к верхней мантии (для простоты понимания можно представить капли) и становится узким из-за низкой вязкости. По мере приближения к уже уплотнившейся литосферной толще плюм ослабляет литосферу и спустя 109 миллионов лет, как следует из моделирования, проникает в нее. Возникает высокотемпературное, не очень вязкое клиновидное образование. Через 123 миллиона лет после удара этот клин раздвигает литосферу и опускает ее края книзу, формируя зоны субдукции, которые плиты поддерживают уже самостоятельно.

Тем не менее, подобный сценарий возможен при пределе текучести литосферы в 80 мегапаскалей. При значении в 100 мегапаскалей субдукция возникает только с одной стороны, а при 150 мегапаскалях плюмы не могут пробить литосферу. Также процесс не запускается при низкой температуре границы «мантия — ядро»: он продолжается, пока не остынет до ≥ 3773 кельвинов, но не происходит при 3273 кельвинах.

Ученые проверили этот механизм на нескольких трехмерных моделях — он подтвердился за тем исключением, что при пределе текучести литосферы в 100 мегапаскалей субдукция не возникла. Так или иначе, исследователи доказали, что температура на границе «ядро — мантия» — ключевое условие тектоники плит на Земле. А разогревается эта зона, в рамках моделирования авторов работы, именно благодаря осаждению ядра гипотетической Тейи при столкновении 4,5 миллиарда лет назад.

Источник: Naked Science