Μια ομάδα μυστηριωδών, υπερπυκνών δομών ακριβώς έξω από τον πυρήνα της Γης μπορεί να είναι τα απομεινάρια μιας αρχαίας διαπλανητικής σύγκρουσης, σύμφωνα με νέα έρευνα.
Αυτές οι παράξενες δομές είναι γνωστές ως ζώνες εξαιρετικά χαμηλής ταχύτητας (ULVZs), επειδή τα σεισμικά κύματα που δημιουργούνται από σεισμούς ταξιδεύουν περίπου 50% πιο αργά μέσα από αυτές τις ζώνες παρά μέσα από τον περιβάλλοντα μανδύα. Αυτό σημαίνει ότι τα ULVZ είναι επίσης πολύ πιο πυκνά από τον υπόλοιπο μανδύα και πιθανώς κατασκευασμένα από βαρύτερα στοιχεία.
Είναι δύσκολο να πούμε κάτι με βεβαιότητα για αυτές τις πυκνές σταγόνες βράχου, επειδή τα ULVZ κάθονται σχεδόν 1.800 μίλια (2.900 χιλιόμετρα) πιο κάτω Γηεπιφάνεια του — μια ομάδα συγκεντρώθηκε βαθιά κάτω από την Αφρική και μια άλλη κάτω από τον Ειρηνικό Ωκεανό, όπου συναντώνται ο βραχώδης μανδύας και ο εξωτερικός πυρήνας υγρού μετάλλου. Αυτό είναι πολύ βαθύ για να το δουν τα ανθρώπινα μάτια. Μόνο τα σεισμικά δεδομένα μπορούν να προσφέρουν ενδείξεις για το μέγεθος, το σχήμα και τη δομή των ULVZ.
Τώρα, χρησιμοποιώντας ένα νέο μοντέλο υπολογιστή και φρέσκες σεισμικές παρατηρήσεις από βαθιά κάτω από την Αυστραλία και τη Νέα Ζηλανδία, οι ερευνητές μπορεί να έχουν προσθέσει ένα σημαντικό κομμάτι στο παζλ ULVZ. Σύμφωνα με μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στις 30 Δεκεμβρίου 2021, στο περιοδικό Γεωεπιστήμη της Φύσης, αυτές οι ζώνες δεν είναι ομοιόμορφες δομές, αλλά μάλλον φαίνονται να αποτελούνται από στρώματα διαφορετικών υλικών που συσσωρεύτηκαν κατά τη διάρκεια των αιώνων.
«Το πιο εκπληκτικό εύρημα είναι ότι οι ζώνες εξαιρετικά χαμηλής ταχύτητας δεν είναι ομοιογενείς, αλλά περιέχουν έντονες δομικές και συνθετικές παραλλαγές μέσα τους», δήλωσε η επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης Surya Pachhai, μεταδιδακτορική υπότροφος στο Εθνικό Πανεπιστήμιο της Αυστραλίας. είπε σε δήλωση. «Αυτός ο τύπος ULVZ μπορεί να εξηγηθεί με χημικό [variations] δημιουργήθηκαν στην αρχή της ιστορίας της Γης, οι οποίες δεν έχουν αναμειχθεί ακόμα καλά μετά από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια μεταφοράς του μανδύα».
(Η μεταφορά μανδύα είναι η διαδικασία με την οποία τα στερεά πετρώματα στον μανδύα του πλανήτη κινούνται αργά σύμφωνα με τα θερμικά ρεύματα.)
Αφού οι προσομοιώσεις στον υπολογιστή τους έδειξαν ότι μια πολυεπίπεδη ή μικτή δομή ήταν πιθανή εντός των ULVZs, οι ερευνητές πρότειναν μια πιθανή ιστορία προέλευσης για τις δομές – μια ιστορία που ξεκινά πριν από περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια, περίπου την εποχή που σχηματίστηκε για πρώτη φορά ο βραχώδης φλοιός της Γης. Κάτω από την επιφάνεια, βαρύτερα στοιχεία, όπως σίδερο, βυθίζονταν προς τον πυρήνα του πλανήτη, ενώ ελαφρύτερα στοιχεία, όπως πυρίτιο, σηκώθηκε προς το μανδύα.
Αυτή η οργάνωση όλα χάθηκαν όταν ένας πλανήτης μεγέθους Άρη, γνωστός ως Theia, χτύπησε κατευθείαν στην πρώιμη Γη – ένας αρχαίος κατακλυσμός που οι ερευνητές αποκαλούν υπόθεση γιγαντιαίας πρόσκρουσης. Η σύγκρουση μπορεί να έχει διασκορπίσει τεράστιες ποσότητες συντριμμιών στην τροχιά της Γης – πιθανώς να οδηγήσει στον σχηματισμό του φεγγάρι — ενώ αυξάνει επίσης τη θερμοκρασία ολόκληρου του πλανήτη και δημιουργεί έναν μεγάλο «ωκεανό» μάγματος στην επιφάνεια του πλανήτη, είπε ο Pachhai.
Διάφοροι βράχοι, αέρια και κρύσταλλοι που σφυρηλατήθηκαν κατά τη σύγκρουση θα είχαν διασκορπιστεί σε αυτόν τον ωκεανό μάγματος, είπαν οι ερευνητές – αλλά όχι για πάντα. Κατά τη διάρκεια των επόμενων δισεκατομμυρίων ετών, βαρύτερα υλικά θα είχαν βυθιστεί προς το κάτω μέρος του μανδύα, ακολουθούμενα από ελαφρύτερα – δημιουργώντας τελικά μια πυκνά στρωματοποιημένη δομή σιδήρου και άλλων στοιχείων στο όριο πυρήνα-μανδύα. Καθώς ο μανδύας αναδεύτηκε με την πάροδο των αιώνων, αυτό το πυκνό στρώμα θα είχε χωριστεί σε μικρότερες συστάδες απλωμένες σε όλο τον κάτω μανδύα – δίνοντάς μας ουσιαστικά τα ULVZ που γνωρίζουμε σήμερα.
Αυτό το σενάριο μπορεί να μην εξηγεί την πηγή όλων των ULVZs, πρόσθεσαν οι ερευνητές, καθώς υπάρχουν επίσης κάποιες ενδείξεις ότι άλλα φαινόμενα – όπως η τήξη του ωκεάνιου φλοιού που βυθίζεται στον μανδύα – θα μπορούσαν να εξηγήσουν τα ULVZs. Ωστόσο, τα μοντέλα της ομάδας δείχνουν ότι η υπόθεση της γιγαντιαίας πρόσκρουσης εξηγεί αξιόπιστα πώς θα μπορούσαν να δημιουργηθούν οι πυκνές, πολυεπίπεδες ζώνες.
Δημοσιεύτηκε αρχικά στο Live Science.