Aptikti du milžiniški „krešuliai“ po Žeme: mokslininkai sutrikę! ()
Ankstyvosios istorijos „pirštų atspaudai“.
© Stop kadras|https://www.youtube.com/watch?v=7OjM7NT7szM
Prisijunk prie technologijos.lt komandos!
Laisvas grafikas, uždarbis, daug įdomių veiklų. Patirtis nebūtina, reikia tik entuziazmo.
Sudomino? Užpildyk šią anketą!
Mokslininkai mano, kad jiems pavyko atskleisti vieną iš keisčiausių mūsų planetos paslapčių – dviejų tankių, milžiniškų struktūrų egzistavimą, kurios nepaaiškinamai susitelkusios virš Žemės branduolio.
Remdamiesi žemės drebėjimų metu surinktais seisminiais duomenimis, XX a. dešimtajame dešimtmetyje mokslininkai atrado vadinamąsias dideles mažo greičio zonas (LLSVP). Jos parodė dviejų didžiulių struktūrų buvimą apatinėje Žemės mantijoje: viena yra po Afrika, kita – po Ramiojo vandenynu. Abi jos kyla aukštyn nuo branduolio ir mantijos ribos, esančios maždaug 2900 kilometrų gylyje, rašo Science Alert.
„Krešuliai“ Žemės gelmėse
Seisminės bangos šiose zonose sklinda su dideliu vėlavimu, o tai rodo, kad jų sudėtis skiriasi nuo aplinkinės medžiagos. Anksčiau manyta, kad šių „krešulių“ kilmė gali būti susijusi su senovės tektoninėmis plokštėmis, vėstančiu magmos vandenynu ar milžiniško objekto – Tėjos – fragmentais, kuris galėjo susidurti su Žeme ir suformuoti Mėnulį.
|
Tyrėjai taip pat siejo Afrikos „krešulį“ su Žemės magnetinio lauko susilpnėjimu po Atlanto vandenynu. Tuo pat metu kai kurie mokslininkai mano, kad šios struktūros galėjo turėti įtakos planetos tektoninių plokščių raidai.
Mokslininkų teigimu, atskleidus šių keistų darinių paslaptį būtų galima geriau suprasti ankstyvąją Žemės raidą, dabartinius procesus ir būsimus scenarijus.
Paslaptingų „krešulių“ kilmė
Naujajame tyrime naudoti modeliai leido analizuoti didelių mažo greičio zonų susidarymą. Netikėtai paaiškėjo, kad rezultatai neatitinka nė vienos iš anksčiau siūlytų teorijų. Labiausiai tikėtina, kad kažkokia medžiaga galėjo ištekėti per plyšį Žemės branduolyje tuo metu, kai planeta dar tik formavosi. Vėliau ji susimaišė su mantija ir sudarė paslaptingus „krešulius“.
Rutgerso universiteto geodinamikas Yoshinori Miyazaki pabrėžia, kad šios struktūros nėra „atsitiktinės keistenybės“, o veikiau mūsų planetos ankstyvosios istorijos „pirštų atspaudai“. Jų tyrimas gali padėti suprasti, kaip susiformavo Žemė ir kodėl ji tapo tinkama gyvybei.
Tyrimo rezultatai rodo, kad šie dariniai yra labai seni ir dera su magmos vandenyno teorija. Pagal ją ankstyvojoje istorijoje Žemė buvo išsilydžiusi, klampi sfera, padengta magmos vandenynu. Jai vėstant, vykus diferenciacijai, sunkesnės medžiagos grimzdo žemyn.
Šią idėją papildo vadinamosios itin mažo greičio zonos (ULVZ) – ploni sluoksniai branduolio ir mantijos riboje, kurie sutampa su LLSVP kraštais ir kuriuose seisminės bangos plinta dar lėčiau.
Magmos vandenyno teorija
Jei ši teorija teisinga, Žemės struktūra turėtų būti sluoksniuota kaip tortas: virš branduolio–mantijos ribos turėtų būti sluoksnis, kuriame gausu feroperiklazės. Tačiau seisminiai duomenys rodo daug mažesnį feroperiklazės kiekį, o LLSVP ir ULVZ buvimas bei jų netaisyklingos formos prieštarauja tokiam modeliui.
Pasak Miyazaki, būtent ši prieštara tapo tyrimo atspirties tašku. Jei modeliavimas būtų pradėtas nuo magmos vandenyno, galutinis rezultatas neatitiktų dabartinės Žemės struktūros – kažko trūktų.
Modeliuodami mokslininkai tikrino įvairius Žemės sudėties ir vėsimo scenarijus, įskaitant tuos, kuriuose iš branduolio nuteka medžiaga. Tai ir leido nustatyti trūkstamą komponentą.
Paaiškėjo, kad ne visi elementai vėsta ir kristalizuojasi vienodai. Branduoliui vėstant ir suspaudžiant, lengvesnės medžiagos – pavyzdžiui, magnio oksidas ir silicio dioksidas – kristalizavosi greičiau nei geležis. Jos kilo aukštyn ir buvo išspaustos į magmos vandenyną, kur ištirpo.
Šis medžiagų antplūdis pakeitė magmos cheminę sudėtį ir lėmė siliciais turtingų mineralų – bridgmanito ir seifertito – susidarymą, kurie vėliau dominavo apatinėje mantijoje. Tuo tarpu feroperiklazės liko mažai.
Net ir esant didžiuliams slėgiams bei temperatūrai Žemės gelmėse, šios struktūros gali išlikti 4,5 milijardo metų – palaipsniui susiliedamos su konvekcinėmis srovėmis, kurias šiandien matome pagal seisminius duomenis.
Miyazaki teigimu, visa tai leidžia atkurti magmos vandenyno teorijos svarbą aiškinant paslaptingų krešulių egzistavimą Žemės gilumoje. O jei LLSVP ir ULVZ iš tiesų lėmė tektoninių plokščių susidarymą – itin svarbų gyvybės raidai – tai gali padėti suprasti, kodėl kitos planetos vystėsi kitaip.
