Огромни структури длабоко во Земјата можеби се клучот за потеклото на животот

Два „континенти“ од густа и жешка карпа, скриени речиси 3.000 километри под нашите нозе, можеби се фосилна трага од најраната историја на Земјата – и еден од причинителите зошто токму нашата планета станала погодна за живот, а не Венера или Марс. Тоа го покажува нова студија објавена во списанието Nature Geoscience, зад која стои тим предводен од геодинамичарот Јошинори Мијазаки од Универзитетот Ратгерс.

Овие две огромни структури се наоѓаат на границата меѓу јадрото и плаштот, под Африка и под Пацификот. Се гледаат само индиректно, преку тоа како земјотресните бранови забавуваат или го менуваат правецот кога минуваат низ нив. Сејзмолозите ги нарекуваат „големи провинции со ниска брзина на сеизмички бранови“ (LLSVP), а околу нив има и уште поекстремни „ултра-нискобрзински зони“ (ULVZ) – дамки каде што брановите драматично се успоруваат.

Долги години преовладуваше сликата дека младата Земја била покриена со глобален „океан“ од магма, кој полека се ладел и се наслојувал, како кога концентрираниот сок се одвојува од водата во фрижидер. Според таа логика, денес би требало да имаме прилично уредни, хоризонтални слоеви во плаштот. Наместо тоа, сеизмичките мерења покажуваат големи, неправилни купови на дното на плаштот – токму овие мистериозни грутки.

Тука влегува новата идеја. Тимот на Мијазаки моделирал како изгледала внатрешноста на Земјата пред милијарди години и дошол до заклучок дека раниот „магмен океан“ веројатно не бил затворен систем. Наместо тоа, јадрото полека „истекувало“ полесни елементи како силициум и магнезиум во стопената карпа над него. Тоа загадување од јадрото спречило плаштот да се зацврсти рамномерно и наместо тенок, уреден слој, создало компактни, погусти парчиња што со време се собирале во огромни купови – денешните LLSVP и ULVZ.

Компјутерските симулации покажуваат дека вакви локализирани, густи купови можат да преживеат милијарди години на дното на плаштот, додека плаштот над нив циркулира. Во моделите тие по форма и големина многу наликуваат на вистинските структури што ги гледаме денес: два колосални „континента“ од по неколку илјади километри во ширина и стотици километри во висина, со помали дамки на ултра-ниска брзина на нивните рабови.

Важноста на ова откритие е во тоа што ја поврзува длабоката внатрешност на планетата со нејзината површина и атмосфера. Ако овие структури ја контролираат распределбата на топлината и местата каде што се креваат од жешка карпа, тогаш тие индиректно влијаат и на вулканизмот, на создавањето нова кора и на испуштањето гасови што ја градат атмосферата. Токму таквите процеси се клучни за тоа дали една планета ќе заврши како жешка, задушлива Венера, студен и тенкоатмосферски Марс или релативно стабилна, водена Земја.

Научниците се внимателни: не тврдат дека „грутките“ директно го создале животот, туку дека може да се работи за дел од поголемата приказна – како комбинираните процеси во јадрото, плаштот и атмосферата ја направиле Земјата посебна во Сончевиот систем. Следниот чекор ќе биде да се побараат хемиски траги од овие длабоки структури во лавите на т.н. жешки точки, како Хаваи или Исланд, за да се потврди дека површинските вулкани навистина носат „потпис“ од дното на плаштот.