就像一个巨大的碎饼干，它的碎片漂浮在滚烫的牛奶海面上，地球的外壳是由（不太好吃的）岩石筏构成的，这些筏子在称为板块构造的过程中不断地相互碰撞并潜入下面。
那么，当这些消失的地壳潜入地球的乳白色内部时，它们会发生什么？
事实证明，它们变得虚弱和弯曲，就像一个细长的蛇玩具，但它们并没有完全分解，新模型显示。这些模型还表明，板块构造，至少在其现代形式中，很可能只在过去的十亿年中才出现。
板块构造驱动地震和火山，形成山脉和岛屿，这也是地球上曾经是超级大陆的大陆现在分开的原因。但是关于板块构造如何运作仍然有很多未知数，例如当一个板块滑到另一个板块下方（在一个称为俯冲带的区域）并消失在地幔中时会发生什么由牛奶组成，而是由炙热的坚硬岩石组成。
为了弄清楚这一点，研究人员使用了俯冲带的 2D 计算机模型，并使用已知的材料行为物理学对其进行了编程，例如岩石在某些力下如何变形。然后，他们观察模型以了解俯冲带发生了什么，并将他们的发现与现实生活中的观察进行了比较。
他们的模型表明，当一块板潜入另一块板之下时，下降的一块，也就是一块板，突然向下弯曲并破裂；弯曲还导致板下侧的晶粒变得更细更弱。压力使板块基本完好，但有许多弱点。
瑞士苏黎世联邦理工学院地球物理学教授、主要作者塔拉斯·格里亚（Taras Gerya）说，这意味着板块不会破裂，因此会“在很长一段时间内”继续拉动它们后面的部分。他说，事实上，该板块可以在另一块板块下方保持数亿年的滑动。
Gerya 告诉 Live Science，他们的模拟与观测结果和深度地震成像相匹配，显示日本俯冲带的弱化区域。
未参与这项研究的新墨西哥矿业技术学院地球化学和地球与环境科学名誉教授肯特康迪称他们的模型“稳健而有意义”。
什么时候开始？
该团队还模拟了如果地球内部温度升高 270 华氏度（150 摄氏度）会发生什么，类似于大约 10 亿年前达到的温度。
他们发现，在这些模拟中，板块在地幔中仅几英里处破裂，因为它无法在由于炎热条件下粘性较小的地幔中承受自身重量。因此，与可以持续数亿年的现代俯冲不同，当时的俯冲会在几百万年内很快结束，Gerya 说。
他补充说，这一发现表明现代板块构造可能直到过去十亿年的某个时候才开始。
Gerya 说，虽然在 35 亿到 20 亿年前，在太古代或元古代时期，板块构造的原始形式可能已经存在，但它可能与地球今天经历的情况大不相同。大约 18 亿到 10 亿年前，有一段平静时期，板块不那么活跃。
但这只是猜测，他说，目前关于板块构造何时开始存在很多争议。
康迪同意 Gerya 的观点。“具有所有地质指标的现代板块构造……可能直到最近十亿年才开始，”康迪告诉 Live Science。但是“至少从 20 亿年前开始，某种形式的板块构造就一直伴随着我们。”
康迪说，不过，由于我们不知道随着时间的推移地球核心的确切温度，因此尚不可能给出板块停止分裂并开始更连续地进入地幔的确切时间。
Gerya 说，那才是现代板块构造真正开始的时候。研究人员现在希望使用更先进的 3D 模型来探索这种现象及其与地震的关系。
研究结果于 11 月 10 日发表在《自然》杂志上。
