Sažetak: Ispod Pacifika i Afrike nalaze se dve ogromne "lava lokve" u donjem plaštu koje značajno usporavaju seizmičke talase. Istraživači smatraju da su one mogući ostaci drevnog "basal magma ocean" nastalog nakon curenja silicijuma i magnezijuma iz jezgra, što je dovelo do neujednačenog hlađenja. Ove strukture bi mogle nositi hemijsku uspomenu ranih interakcija jezgra i plašta i uticati na Zemljinu termalnu evoluciju, vulkanizam i formiranje atmosfere. Studija je objavljena 12. septembra u Nature Geoscience.
Misteriozne 'lava lokve' u dubinama Zemlje: tragovi o poreklu života i ranom razvoju planete
Duboko ispod Zemljine kore — oko 1.800 milja (2.900 km) — nalaze se dve ogromne, gotovo kontinentalne nakupine materijala koje naučnici često nazivaju "lava lokvama". Te strukture se drže uz jezgro planete, ispod Pacifika i Afrike, i otkrivaju se po tome što značajno usporavaju seizmičke talase koji kroz njih prolaze.
Regioni poznati kao LLSVP (large low-shear-velocity provinces) i ULVZ (ultra-low-velocity zones) pokazuju naglašene anomalije u brzini talasa, što ukazuje na to da se njihov hemijski sastav i gustoća razlikuju od okolnog plašta.
"Ovo nisu nasumične pojave", kaže Yoshinori Miyazaki, geodinamičar sa Univerziteta Rutgers i vođa istraživanja. "One su otisak najranije istorije Zemlje. Ako shvatimo zašto postoje, shvatićemo kako je naša planeta nastala i zašto je postala naseljiva."
Pre nekoliko milijardi godina Zemlja je imala površinu prekrivenu oceanom magme. Kada se taj magmatski okean ohladio, očekivalo bi se formiranje relativno slojevitog plašta. Umesto toga, ostale su ove velike, amorfne nakupine koje se ne uklapaju lako u standardne modele diferencijacije planete.
Miyazaki i saradnici predlažu da objašnjenje leži u ranim interakcijama jezgra i plašta: ako su iz jezgra procurili elementi poput silicijuma i magnezijuma u donje slojeve plašta, nastala hemijska mešavina mogla je da se hladi neujednačeno. Kao posledica, delovi bazalnog magmatskog okeana (basal magma ocean) mogli su da opstanu kao ove anomalije koje danas detektujemo.
Takve promene na granici jezgro–plašt mogle su dugoročno uticati na termalnu evoluciju Zemlje, tempo hlađenja, obrasce vulkanske aktivnosti i čak sastav atmosfere — sve faktore koji su važni za nastanak i održavanje života.
"Ovaj rad je odličan primer kako spoj planetarne nauke, geodinamike i fizike minerala može pomoći da rešimo neke od najstarijih Zemljinih misterija", navodi Jie Deng, docent geoznanosti na Univerzitetu Princeton i koautor studije. "Ideja da duboki plašt i danas nosi hemijsku uspomenu na rane interakcije jezgra i plašta otvara nove puteve za razumevanje jedinstvene evolucije Zemlje."
Otkrivanje ovih zona zasniva se na analizama seizmičkih talasa: kada talasi nailaze na materijal drugačijih svojstava, menjaju brzinu i putanju, što omogućava naučnicima da neizravno "vide" strukture duboko u unutrašnjosti planete. Iako direktan pristup nije moguć, kombinacija seizmologije, mineralne fizike i geodinamičkih simulacija daje snažne dokaze o postojanju i prirodi tih nakupina.
Studija koja predlaže ovu hipotezu objavljena je 12. septembra u časopisu Nature Geoscience. Dalja istraživanja, uključujući preciznija seizmička merenja i napredne modele interakcija jezgra i plašta, pomoći će da se potvrdi koliko su ovi procesi bili ključni za formiranje uslova pogodnih za život na Zemlji.
Zaključak: Dve velike anomalije u donjem plaštu mogu predstavljati ostatke drevnog bazalnog magmatskog okeana i čuvati hemijsku uspomenu ranih procesa između jezgra i plašta. Razumevanje ovih struktura otvara novi pogled na formiranje Zemlje i njenu potencijalnu pogodnost za život.
Pomozite nam da budemo bolji.
