A Föld mélyének titkos struktúrái
A földtudósok évek óta tanulmányozzák az úgynevezett alacsony nyírási sebességű tartományokat és az ultra-alacsony sebességű zónákat, amelyek a földköpeny és a mag határán, mintegy 2 900 km mélyen találhatók. Ezek közül két hatalmas tömb, az egyik Afrika alatt, a másik a Csendes-óceán mélyében helyezkedik el. Ezek a tömegek olyan melegek és sűrűek, hogy a földrengéshullámokat jelentősen lelassítják — ez élesen eltér a környező köpeny anyagának viselkedésétől. Az ultra-alacsony sebességű zónák pedig lapos, olvadt foltokként terülnek szét a mag felszínén, mintha tócsák lennének az alján. Ezeknek a képződményeknek az a közös jellemzője, hogy anyaguk vagy fizikai állapotuk jelentősen különbözik a köpeny többi részétől.
Ősi magmaóceán és a “szivárgó” földmag
Az új kutatások visszanyúlnak a Föld keletkezésének hajnaláig, amikor bolygónkat izzó magmaóceán borította. Amikor ez a magmaóceán lassan megszilárdult, a tudósok azt várták volna, hogy a különböző anyagok — mint a fagyás során a gyümölcslénél a cukros és a vizes részek — élesen elkülönülnek, de a valóságban nem ezt tapasztalták. Ehelyett az alacsony nyírási sebességű tartományok és az ultra-alacsony sebességű zónák rendezetlen halmazát találták a köpeny alján.
A Rutgers Egyetem kutatói arra jutottak, hogy a megoldás a Föld magjában keresendő: szilícium és magnézium milliárd évek alatt szivároghatott ki a magból a köpenybe. Ez megakadályozta, hogy markáns kémiai rétegek alakuljanak ki, és megmagyarázza a kétféle különleges képződmény szokatlan összetételét is — ezek alighanem egy egykori, a mag által módosított magmakéreg maradványai.
Mélyföldi folyamatok és az élet eredete
Ahogyan a köpeny és a mag egymással kölcsönhatásba lépett, túlmutat egyszerű ásványtani kérdéseken. Ezek a kölcsönhatások befolyásolhatták, milyen gyorsan hűlt le a Föld, hogyan alakult ki a vulkáni tevékenység, sőt, az atmoszféra fejlődését is meghatározhatták. Az így kialakult sajátos dinamikának is köszönhető, hogy a Földön ma víz, élet és stabil légkör található — szemben a szomszédos Vénusszal, amelynek légköre százszor sűrűbb és szinte tiszta szén-dioxidból áll, vagy a Marssal, amelynek rendkívül vékony a légköre és halott a felszíne. Az, hogy egy bolygó miként hűl, hogyan változnak a belső rétegei, kulcsa lehet az élet kialakulásához.
Új megközelítések a Föld belsejének vizsgálatához
A kutatócsoport átfogó szimulációkat és szeizmikus megfigyeléseket ötvözött, hogy új értelmezést adjon ezeknek a mélyben rejtőző struktúráknak. Ez a földtani múlt emléke lehet, amely nemcsak bolygónk vulkanikus hotspotjait, például Hawaiit (Hawaii) és Izlandot (Iceland), magyarázhatja, hanem azt is, hogyan kapcsolódik a Föld belseje a felszínhez és az élet lehetőségéhez.
Következésképpen ezek a gigászi földalatti képződmények kulcsszerepet játszhattak nemcsak a Föld szerkezetének, hanem az élet kialakulásának megértésében is. Minden új felfedezéssel közelebb kerülünk ahhoz, hogy egységes képet kapjunk bolygónk legkorábbi történetéről — és arról, miért vált a Föld valóban egyedivé.
