Tajemnicze struktury w głębi Ziemi mogą zdradzić, jak powstało życie
Niemal 3000 kilometrów pod naszymi stopami leżą struktury tak dziwne i potężne, że od dekad spędzają sen z powiek geofizykom. Najnowsze badania sugerują, że mogą być pozostałością pradawnego oceanu magmy skażonego materiałem z jądra Ziemi.
Od lat sejsmolodzy próbują zrozumieć, co właściwie kryje się 2900 kilometrów pod naszymi stopami. To tam, na granicy płaszcza i jądra, leżą dwie osobliwe struktury tak odmienne, że nie pasują do żadnego z podręcznikowych modeli ewolucji planety. W najnowszym badaniu opublikowanym w Nature Geoscience dr Yoshinori Miyazaki z Rutgers University proponuje wyjaśnienie, które może zmienić nasze myślenie o tym, jak Ziemia stała się miejscem przyjaznym życiu.
To nie są przypadkowe osobliwości. To odciski palców najwcześniejszej historii Ziemi. Jeśli zrozumiemy, dlaczego istnieją, zrozumiemy, jak powstała nasza planeta i dlaczego stała się zdatna do życia.
Głębokie prowincje i płynne plamy
Mowa o tzw. wielkich prowincjach o niskiej prędkości fal poprzecznych oraz strefach ultraniskiej prędkości. Pierwsze z nich to kontynentalnych rozmiarów masy gorącej, gęstej skały (jedna znajduje się pod Afryką, druga pod Pacyfikiem). Drugie przypominają cienkie kałuże stopionych skał przyklejone do jądra. Oba typy spowalniają fale sejsmiczne, co wskazuje na odmienny skład. Jeśli jednak Ziemia miliardy lat temu była pokryta globalnym oceanem magmy, jej płaszcz powinien ułożyć się warstwowo, jak napój dzielący się na koncentrat i rozcieńczoną część. Tymczasem sejsmologia pokazuje chaotyczne, nieregularne skupiska. - Ten paradoks był punktem wyjścia. Jeśli zaczniemy od oceanu magmy i wykonamy obliczenia, nie otrzymujemy tego, co widzimy dziś w płaszczu Ziemi. Czegoś brakowało - przyznaje dr Miyazaki.
Zobacz również:
Wyjaśnieniem może być "przeciekające" jądro planety
Według zespołu brakującym elementem jest samo jądro, które przez miliardy lat mogło "przeciekać" do płaszcza, dostarczając mu krzemu i magnezu. To właśnie ta domieszka miałaby mieszać warstwy i tworzyć zagadkowe struktury będące pozostałością "pierwotnego oceanu magmy" zanieczyszczonego materiałem z jądra.
Zapropnowaliśmy, że może to pochodzić z materiału wyciekającego z jądra.
Konsekwencje takiego procesu to nie tylko geochemiczna ciekawostka. To, jak Ziemia stygnie, jak zachowuje się wulkanizm i jak kształtuje się atmosfera, mogło zależeć właśnie od tej głębokiej wymiany. - Ziemia ma wodę, życie i stosunkowo stabilną atmosferę - przypomina badacz, zestawiając naszą planetę z Wenus i Marsem, których losy potoczyły się zupełnie inaczej.
Źródło: Rutgers University
Publikacja: Jie Deng et al, Deep mantle heterogeneities formed through a basal magma ocean contaminated by core exsolution, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01797-y
