Głęboko w Ziemi dwie ogromne, tajemnicze formacje w płaszczu mogą zawierać ważne wskazówki na temat tego, jak powstała nasza planeta i dlaczego nadawała się do zamieszkania. Te „baseny lawy” wielkości kontynentu, znajdujące się prawie 2900 km pod powierzchnią, stanowią wyzwanie dla obecnych modeli powstawania planet.
Tajemnicze konstrukcje
Naukowcy po raz pierwszy odkryli te niezwykłe obszary – zwane strefami niskiego ścinania i ultraniskich prędkości – analizując sposób, w jaki fale sejsmiczne przemieszczają się przez Ziemię. Prędkość fal gwałtownie spada, gdy przechodzą przez te strefy, co wskazuje na unikalny skład chemiczny, który różni się od otaczającej skały płaszcza.
Geodynamicysta Yoshinori Miyazaki, który kierował badaniami, podkreślił znaczenie odkrycia: „To nie są przypadkowe anomalie; to odciski palców najwcześniejszej historii Ziemi.” Zrozumienie ich pochodzenia może ujawnić kluczowe wskazówki dotyczące ewolucji planety.
Hipoteza dotycząca oceanu magmy podstawowej
Wczesna Ziemia była kiedyś oceanem stopionej magmy. W miarę ochładzania płaszcz podzieliłby się na osobne warstwy. Jednak istnienie tych ogromnych, bezkształtnych konstrukcji sugeruje, że wydarzyło się coś innego.
Nowe badanie sugeruje, że krzem i magnez mogły przedostać się z jądra Ziemi do płaszcza we wczesnych stadiach jego powstawania. To mieszanie chemiczne doprowadziłoby do nierównomiernego chłodzenia, tworząc anomalne struktury będące pozostałością starożytnego „podstawnego oceanu magmy”.
Implikacje dla zamieszkiwania planet
Te interakcje rdzeń-płaszcz prawdopodobnie wpłynęły na ochłodzenie Ziemi, aktywność wulkaniczną i rozwój atmosfery. Jeśli w wyniku tego procesu powstały struktury, mogłoby to wyjaśnić, dlaczego na naszej planecie wykształciły się warunki niezbędne do podtrzymania życia.
Jak wyjaśniła współautorka badania, Jie Deng: „Pomysł, że głęboki płaszcz może nadal zachowywać pamięć chemiczną wczesnych interakcji między jądrem a płaszczem, otwiera nowe możliwości zrozumienia wyjątkowej ewolucji Ziemi”.
Wyniki opublikowane w czasopiśmie Nature Geoscience pokazują, jak ważne jest połączenie nauk planetarnych, geodynamiki i fizyki minerałów, aby odkryć najgłębsze tajemnice planety. Zrozumienie tych struktur zapewnia wgląd w najwcześniejszą historię Ziemi i dlaczego stała się ona światem nadającym się do zamieszkania, jaki znamy dzisiaj.
