Hluboko v zemském plášti se rozprostírají tajemné bloby. Jsou pozůstatkem magmatického oceánu?

Hluboko v zemském plášti se rozprostírají tajemné bloby. Jsou pozůstatkem magmatického oceánu? | zdroj: livescience.com


Podivné bloby v nitru Země jsou možná pozůstatky starodávného magmatického oceánu

TÉMATA: zeměkoule | planeta | měsíc | minerály | magma

user-avatar

Yvonne K.

30. 01. 2019 | 17:00

Hranice mezi zemskou kůrou a zemským pláštěm je posetá podivnými skvrnami připomínajícími bloby. Vědci o nich ví už dlouho a nyní přicházejí s teorií, z čeho a jak vznikly.

Tyto bloby, zvané ultranízké rychlostní zóny, se nacházejí velmi hluboko v zemském plášti, blízko jádru Země. Ví se o nich jen proto, že když jimi procházejí seismické vlny ze zemětřesení, tak se tyto vlny výrazně zpomalují. To znamená, že se tyto bloby odlišují od ostatních částí zemského pláště, jen není známo jak.

Nedávný výzkum naznačuje, že by tyto bloby mohly být minerály zvané magnesiowüstit, které jsou bohaté na oxidy železa a hořčíku. Tím by se potvrdilo, že před 4,5 miliardami let vrazil do Země obří kus vesmírného tělesa, čímž došlo k roztavení povrchu planety a vzniku obrovského oceánu magmatu.

"Pokud by se dalo prokázat, že plochy skutečně obsahují množství magnesiowüstitu, znamenalo by to, že tu existoval kdysi magmatický oceán a krystalizoval tak, že se oxid bohatý na železo vysrážel a klesl dolů na dno zemského pláště," řekla vedoucí studie Jennifer Jackson, profesorka minerální fyziky na Kalifornském technologickém institutu. Magmatický oceán je geologické označení pro rozsáhlou oblast vyvřelého magmatu na povrchu, které nejspíše vznikalo na začátku formování planet, během kterých byl jejich povrch roztavený a tedy bez pevné kůry.

Prozkoumat tyto bloby přímo však není možné, vědci proto museli laboratorně napodobit tlaky uvnitř zemského pláště. Aby zjistili, zda má minerální magnesiowüstit takové vlastnosti, které jsou vidět v ultralehkých rychlostních zónách, vzali malý vzorek tohoto minerálu, umístili jej do tlakové komory a vytlačili ho tvrdě dvojicí diamantových kovadlin.

Pak jej bombardovali rentgenovými paprsky z různých úhlů a poté měřili energii paprsků vycházejících ze vzorku a sledovali, jak se s nimi mění interakce s krystalickou strukturou tohoto minerálu.

Zjistili, že vysoké tlaky mění vše. Při atmosférickém tlaku vlny opouštějící vzorek magnesiowüstitu jsou vždy stejné, bez ohledu na to, jakým směrem proudí skrze krystal. Zato při tlaku, k němuž dochází na hranici mezi zemským jádrem a pláštěm, hraje významnou roli směr těchto vln. Může být až 60procentní rozdíl v rychlosti vln, podle toho, kterým směrem procházejí.

“Nejrychlejší směr pohybu vln při atmosférickém tlaku – podél okraje krystalové struktury – je nejpomalejším směrem pohybu vln při tlaku mezi zemským jádrem a pláštěm,” uvedla Jackson.

Tyto rozdíly v tom, jak vlny cestují v závislosti na směru a krystalické struktuře, se nazývají anizotropie. I když tento jev zatím nikdo neměl možnost pozorovat přímo v zemském plášti, lze jej tam předpokládat. 

Je-li teorie o zrození Země z rozžhaveného magmatu pravdivá a hluboko v zemském plášti se skutečně nacházejí magnesiowüstity, pak mohou být tyto minerály stlačovány, rozmělňovány a sráženy do anizotropních sestav kusy oceánské kůry, které byly v procesu subdukce zasunuty hluboko do pláště. (Subdukce je, když se kousek kůry tlačí pod druhou a ponoří se do pláště, jak se děje podél pobřeží severozápadní Severní Ameriky.) 

Jackson si nyní slibuje hodně od spolupráce se seismology. Pokud totiž prokáží, že se seismické vlny chovají v ultranízkých zónách různě v závislosti na směru pohybu, pak by to tuto hypotézu ještě víc podpořilo.

Pohled do nitra Země



user-avatar

Yvonne K.

30. 01. 2019 | 17:00

> ExtraStory   |   Inzerce