Zatopione światy pod Pacyfikiem? Naukowcy wytropili niespodziankę we wnętrzu Ziemi
Wewnątrz Ziemi naukowcy natrafili na nietypowe strefy skał. Wyglądają jak pozostałości po starych płytach tektonicznych, które kiedyś zostały wypchnięte głęboko pod powierzchnię. Jedna znajduje się pod Pacyfikiem. Ich istnienie to potężna zagadka dla geofizyków.
Spis treści:
Podróż do wnętrza Ziemi to niezrealizowane marzenie ludzkości. Na razie jesteśmy dalecy od tego, by bezpośrednio badać skały znajdujące się pod naszymi stopami. Rekordowa dziura, jaką udało się wywiercić w skorupie Ziemi, liczy niewiele ponad 12 km. To odwiert kolski zlokalizowany w obwodzie murmańskim, na północy Rosji.
Skorupa Ziemi – czyli jej najbardziej zewnętrzna część – ma różną grubość. Pod oceanami to zaledwie kilka kilometrów, pod potężnymi masywami górskimi (takimi jak Himalaje) nawet 80 km. Poniżej skorupy znajduje się druga warstwa naszej planety, tak zwany płaszcz. Wszelkie informacje, jakie mamy na jego temat, pochodzą z badań sejsmograficznych.
Geofizycy z Politechniki Federalnej w Zurychu opracowali właśnie nowy model budowy dolnego płaszcza. I odkryli, że są w nim strefy, których istnienia nie przewiduje obowiązująca teoria tektoniki płyt. To skały, które mają niższą temperaturę i nieco inny skład od otoczenia.
Jak się bada budowę wewnętrzna Ziemi?
Kiedy dochodzi do trzęsienia ziemi, we wszystkich kierunkach od epicentrum rozchodzą się fale sejsmiczne. Prędkość, z jaką poruszają się przez warstwy skał, zależy od ich rodzaju. Ale też od samych skał: ich gęstości oraz wytrzymałości. Fale sejsmiczne są rejestrowane przez stacje rozmieszczone na całej planecie. Naukowcy dostają w ten sposób dane, dzięki którym mogą wyciągać wnioski na temat budowy i składu poszczególnych fragmentów Ziemi.
Pozwala to między innymi określić, co się dzieje z płytami tektonicznymi, które w wyniku subdukcji zagłębiły się w płaszcz Ziemi. Płyty kontynentalne i oceaniczne znajdują się w ciągłym ruchu, choć jest to ruch bardzo, bardzo powolny. Mogą się od siebie oddalać, ocierać o siebie albo się do siebie zbliżać. W pewnych rejonach – zwanych strefami subdukcji – jedna płyta jest wpychana głęboko pod drugą. Strefy subdukcji znajdują się na granicach płyt litosferycznych.
Co naukowcy znaleźli we wnętrzu Ziemi?
Naukowcy z Zurychu opracowali nowy, bardzo zaawansowany model budowy wewnętrznej Ziemi uwzględniający wszystkie typy fal sejsmicznych. Model ten doprowadził do zaskakującego odkrycia. Pokazał, że we wnętrzu globu istnieją rozsiane elementy, które wyglądają jak pozostałości po starych płytach tektonicznych „zatopionych” w wyniku subdukcji.
Zagadka polega na tym, że nie znajdują się one tam, gdzie według teorii powinny. Leżą pod rozległymi oceanami oraz pod wnętrzem kontynentów z daleka od istniejących obecnie oraz w przeszłości stref subdukcji. Jedna z takich tajemniczych skalnych stref znajduje się pod zachodnim Pacyfikiem. I stanowi zaginiony świat, o którego pochodzeniu nic nie wiadomo.
Nowa geofizyczna zagadka
– Najwyraźniej takie strefy w płaszczu Ziemi są znacznie bardziej rozpowszechnione, niż wcześniej sądzono – mówi Thomas Schouten, doktorant w Instytucie Geologicznym Politechniki w Zurychu i główny autor pracy opublikowanej w czasopiśmie „Scientific Reports”.
– Dzięki nowemu modelowi o wysokiej rozdzielczości widzimy takie anomalie wszędzie w płaszczu Ziemi. Nie wiemy dokładnie, czym one są ani jaki materiał je tworzy – dodaje Schouten.
Na razie naukowcy skazani są więc na spekulacje. Podejrzewają na przykład, że natrafili na liczący cztery miliardy lat, bogaty w krzem materiał, który pochodzi z okresu formowania się planety. Mogą to być też strefy, gdzie skały zbierały się w wyniku wielowiekowych powolnych ruchów płaszcza. Rozwiązanie zagadki wymaga stworzenia jeszcze lepszych modeli, które będą bardziej precyzyjnie łączyć konkretne rodzaje i charakterystyki fal sejsmicznych z materiałem, przez który przechodzą.
Źródła: phys.org, Scientific Reports
Nasza autorka
Magdalena Salik
Dziennikarka i pisarka, przez wiele lat sekretarz redakcji i zastępczyni redaktora naczelnego magazynu „Focus". Wcześniej redaktorka działu naukowego „Dziennika. Polska, Europa, Świat”. Autorka powieści z gatunku fantastyki naukowej, ostatnio wydała „Płomień” i „Wściek”. Więcej: magdalenasalik.wordpress.com