Diep in de aarde kunnen twee enorme, mysterieuze structuren in de mantel cruciale aanwijzingen bevatten over hoe onze planeet is ontstaan en waarom deze bewoonbaar werd. Deze ‘lavaplassen’ ter grootte van een continent, die zich bijna 3000 kilometer onder het oppervlak bevinden, trotseren de huidige modellen voor planetaire vorming.
De raadselachtige structuren
Wetenschappers identificeerden deze ongebruikelijke gebieden – bekend als grote provincies met lage schuifsnelheid en zones met ultralage snelheid – eerst door te analyseren hoe seismische golven zich door de aarde voortbewegen. De golven vertragen dramatisch terwijl ze door deze gebieden passeren, wat duidt op een unieke chemische samenstelling die verschilt van het omringende mantelgesteente.
Geodynamisch onderzoeker Yoshinori Miyazaki, die het onderzoek leidde, benadrukte het belang: “Dit zijn geen willekeurige eigenaardigheden; het zijn vingerafdrukken uit de vroegste geschiedenis van de aarde.” Het begrijpen van hun oorsprong zou belangrijke inzichten in de evolutie van de planeet kunnen ontsluiten.
De basale magma-oceaanhypothese
De vroege aarde was ooit een oceaan van gesmolten magma. Terwijl het afkoelde, zou de mantel in verschillende lagen moeten zijn gestratificeerd. Het bestaan van deze enorme, amorfe structuren suggereert echter dat er iets anders is gebeurd.
Het nieuwe onderzoek suggereert dat silicium en magnesium mogelijk in een vroeg stadium vanuit de kern van de aarde in de mantel zijn gelekt. Deze chemische vermenging zou hebben geresulteerd in een ongelijkmatige afkoeling, waardoor de afwijkende structuren zouden zijn ontstaan als overblijfselen van een oude ‘basale magma-oceaan’.
Implicaties voor de bewoonbaarheid van planeten
Deze kern-mantel-interacties hebben waarschijnlijk de afkoeling van de aarde, de vulkanische activiteit en de ontwikkeling van de atmosfeer beïnvloed. Als de structuren uit dit proces voortkwamen, zou dit kunnen verklaren waarom onze planeet de omstandigheden ontwikkelde die nodig zijn om het leven te ondersteunen.
Zoals co-auteur van het onderzoek, Jie Deng, uitlegde: “Het idee dat de diepe mantel nog steeds het chemische geheugen van vroege kern-mantel-interacties kan bevatten, opent nieuwe manieren om de unieke evolutie van de aarde te begrijpen.”**
De bevindingen, gepubliceerd in Nature Geoscience, benadrukken hoe het combineren van planetaire wetenschap, geodynamica en mineraalfysica essentieel is voor het ontrafelen van de diepste mysteries van de planeet. Het begrijpen van deze structuren biedt een kijkje in de vroegste geschiedenis van de aarde en waarom het de bewoonbare wereld werd die we vandaag de dag kennen.
