Pod powierzchnią Ziemi są ukryte fragmenty „obcego” świata. To ślad katastrofy sprzed miliardów lat

W tym artykule:

1. Jak powstał Księżyc?
2. Gdzie znajdują się szczątki Thei?
3. Dwie warstwy ziemskiego płaszcza
4. Dziwne struktury w głębi Ziemi

Nasza planeta uformowała się ponad 4,5 mld lat temu, wraz z całym Układem Słonecznym. Jej młodość była bardzo burzliwa. Ślady po tych zdarzeniach do dziś są widoczne. Jednak nie na powierzchni Ziemi, lecz głęboko pod jej skorupą. Takie wnioski płyną z najnowszych badań, opublikowanych w prestiżowym czasopiśmie naukowym „Nature”.

Jak powstał Księżyc?

Wczesna młodość Układu Słonecznego była gwałtowna. Planety przez dziesiątki i setki milionów lat po uformowaniu przeniosły się na nowe orbity, wyrzucając znajdujące się na ich drodze fragmenty skał i komet. Tego losu nie uniknęła też wczesna Ziemia, nazywana przez naukowców Gają.

Po zaledwie 34 mln lat od powstania Gai doszło do kolizji. Uderzyła w nią protoplaneta wielkości Marsa, zwana Theą. Thea w greckiej mitologii była jedną z tytanek i matką Selene, bogini Księżyca.

Ziemia jest zbudowana inaczej, niż sądziliśmy. W jej jądrze kryje się nieznana struktura – mówią naukowcy

Naukowcy z Australii znaleźli dowody na istnienie „ukrytej struktury wewnątrz naszej planety”. W wewnętrznym jądrze Ziemi ukryte jest kolejne, jeszcze głębsze jądro.

Efekt? Thea stopiła się, podobnie jak połowa Gai. Gaja nadal się obracała, a duży fragment upłynnionej skały został wyrzucony w kosmos. Tak, wedle najbardziej popularnej teorii, powstał Księżyc. Natomiast Gaja stała się Ziemią.

Gdzie znajdują się szczątki Thei?

Do dziś jednak nie jest jasne, co dokładnie stało się z materią Thei. Symulacje komputerowe wykazały, że weszła ona głównie w skład Księżyca. Natomiast Ziemia, ze względu na swoją znacznie większą masę, pozostała niemal całkowicie zbudowana z materii Gai.

Wynikałoby z tego, że te dwa ciała niebieskie – Ziemia i Księżyc – powinny mieć odrębny skład. Jednak bardzo precyzyjne pomiary izotopów wykazały, że skład Ziemi i Księżyca jest niezwykle podobny. To podważa konwencjonalną teorię powstawania Księżyca, zwaną teorią wielkiego zderzenia.

Potrzeba wyjaśnienia tego procesu dała początek nowym badaniom. Przeprowadził je interdyscyplinarny międzynarodowy zespół badawczy. Jego liderem jest prof. Hongping Deng z Obserwatorium Astronomicznego w Szanghaju Chińskiej Akademii Nauk.

Dwie warstwy ziemskiego płaszcza

Nowe symulacje komputerowe opracowane przez zespół prof. Denga wykazały, że po zderzeniu Thei i Gai doszło do ciekawego procesu. Było to rozdzielenie płaszcza Ziemi na dwie warstwy:

• górny płaszcz zawierał ocean magmy, powstały w wyniku dokładnego wymieszania materiału z Gai i Thei,
• dolny płaszcz w dużej mierze zachował skład chemiczny Gai.

Co istotne, to rozwarstwienie płaszcza mogło przetrwać do dnia dzisiejszego. Wskazują na to wyniki badań sejsmologicznych. – Nasze odkrycia podważają tradycyjny pogląd, że zderzenie Thei i Gai doprowadziło do homogenizacji wczesnej Ziemi. Tymczasem gigantyczne uderzenie, które stworzyło Księżyc, stało się źródłem niejednorodności wczesnego płaszcza ziemskiego – powiedział prof. Deng

Dziwne struktury w głębi Ziemi

Kolejnymi pozostałościami po Thei mogą być dwie zagadkowe struktury gigantycznych wielkości. To swoiste „skalne kleksy”. Znajdują się one w środku Ziemi i od dawna fascynują badaczy.

Jeden położony jest pod kontynentem afrykańskim, drugi pod Pacyfikiem. Nazywane są superpióropuszami albo – bardziej fachowo – wielkimi prowincjami obniżonej prędkości fal poprzecznych (ang. Large Low Shear Velocity Provinces, LLSVP).

Skąd wiadomo, że to resztki Thei? Takie wnioski wyciągnęli kilka lat temu naukowcy z Uniwersytetu Stanu Arizona, kierowani przez dr. Qiana Yuan. Swą pracę opublikowali w czasopiśmie „Geochemistry, Geophysics, Geosystems”. Uznali oni, że Thea była o kilka procent gęstsza niż powierzchnia Gai. Dzięki temu materia Thei zapadła się głęboko pod skorupę ziemską i utworzyła LLSVP.

Teraz dr Yuan zaprosił do współpracy prof. Denga. Wyliczenia wykazały, że znaczna ilość materiału z Thei, stanowiąca około dwóch procent masy Ziemi, przedostała się do dolnego płaszcza Gai. Ponieważ materia z Thei była gęstsza niż ta z Gai, skupiła się w dwóch obszarach. To właśnie są LLSVP.

Co ciekawe, niewielkie ilości tej pradawnej materii mogą się wydostawać na powierzchnię Ziemi. Uczeni sądzą, że prawdopodobnie znalazły się w skałach tworzących Hawaje i Islandię.

Źródła: Nature, Geochemistry, Geophysics, Geosystems.