Tim predvođen Yoshinorijem Miyazakijem predlaže da spor curak silicijuma i magnezijuma iz Zemljinog jezgra "kontaminira" bazalni okean magme, stvarajući velike, guste kvrge u najdubljem plaštu. Te formacije (LLSVP i ULVZ) odgovaraju seizmičkim anomalijama otkrivenim pod Afrikom i Pacifikom, na oko 1.800 milja (≈2.900 km) dubine. Promene u unutrašnjoj termalnoj i hemijskoj dinamici mogle su uticati na hlađenje, vulkanizam i formiranje atmosfere — faktore važnih za nastanak života. Autori napominju da su potrebna dodatna istraživanja i podaci da bi se teorija potvrdila.
Nova teorija: ogromne strukture na dnu plašta mogu biti povezane s nastankom života
Dvе ogromne, gusto punjene strukture na granici između Zemljinog plašta i jezgra decenijama zbunjuju naučnike i dovode u pitanje pojedine konvencionalne modele formiranja planete. U novom radu objavljenom u časopisu Nature Geoscience, tim predvođen geodinamičarem Yoshinorijem Miyazakijem predlaže novu interpretaciju porekla tih formacija i povezuje njihov nastanak sa prvim fazama evolucije Zemlje.
Te kontinentalnih razmera kvrge od gustog, toplog stena leže oko 1.800 milja (≈2.900 km) ispod površine — ispod Afrike i Pacifika — i jasno se vide u seizmičkim snimcima zbog izraženih razlika u brzini seizmičkih talasa u odnosu na okolni mantelski materijal.
„Ovo nisu nasumične anomalije,“ rekao je Miyazaki. „Oni su otisci ranih faza Zemlje.“
Dosadašnje teorije pretpostavljaju da se rani Zemljin plašt formirao iz velike površine magme, pri čemu su se tokom hlađenja teži (koncentrisaniji) i lakši sastojci delimično odvajali — slično kao kada se smrznuti sok razdvoji na gusta i rijetku komponentu. Međutim, umesto ravnomernih slojeva, seizmička opažanja pokazuju velike, nepravilne „kvrge“ — poznate kao large-low shear velocity provinces (LLSVP) — i manje, lokalizovane zone koje ekstremno usporavaju talase, tzv. ultra-low velocity zones (ULVZ).
Miyazaki i saradnici su modelovali okolnosti na granici jezgra i plašta pre milijardi godina i otkrili da spor curak silicijuma i magnezijuma iz Zemljinog jezgra može "kontaminirati" bazalni okean magme (sloj tečne ili polutečne materije neposredno iznad jezgra). Takvo „dodavanje“ komponenti iz jezgra sprečilo bi potpuno očvršćavanje tog sloja na nekim mestima i stvorilo neravnomeran, kvrgav sastav koji odgovara današnjim seizmičkim opažanjima.
Autori ističu da ova hipoteza objašnjava kontradikciju između očekivanih ravnomernih slojeva i stvarnih nepravilnosti u najdubljem plaštu: dodavanje malih količina materijala iz jezgra menja hemijsku i termalnu dinamiku, što utiče na to kako se planeta hladi i razvija unutrašnju konvekciju.
Takvi procesi mogli su imati dalekosežne posledice: promenjena termalna i hemijska dinamika mogla je podstaći dugotrajniju vulkansku aktivnost, uticati na ispuštanje gasova i oblikovanje atmosfere — faktore bitne za stvaranje i očuvanje površinskih uslova pogodnih za život. To bi delimično objasnilo zašto je Zemlja razvila vodu i stabilniju atmosferu, dok su Venera i Mars evoluirali u uslove manje pogodne za život.
Autori studije upozoravaju da je ovo početna, ali obećavajuća teorija zasnovana na numeričkim modelima i ograničenim empirijskim tragovima. Dalje provere će zahtevati preciznije seizmičke podatke, geokemijska merenja i modele koji povezuju ponašanje jezgra i plašta tokom milijardi godina.
Zaključak: Hipoteza o „curenju“ silicijuma i magnezijuma iz jezgra nudi ujednačenu vezu između dubinske strukture Zemlje i njenih povoljnih uslova za život, ali treba je dodatno testirati novim podacima i analizama.
Studija: Y. Miyazaki i saradnici, Nature Geoscience.
Pomozite nam da budemo bolji.
