Misteriozne strukture u omotaču Zemljinog jezgra nisu ono što smo mislili

Foto: Shutterstock/RostislavZatonskiy

Lava širom sveta možda dolazi od istog magmatskog pretka duboko u srednjem sloju Zemlje, kaže novo istraživanje.

Preporučujemo

Studija sugeriše da je duboki omotač, gde magma nastaje, jednoličniji nego što su naučnici mislili. Umesto da je spoj raznovrsnih stenovitih struktura, omotač bi mogao biti homogenija mešavina.

Stoga strukture osmotrene u dubokom omotaču možda nisu znaci različitih tipova stena, već temperaturne razlike u istoj vrsti stena.

Ispitane su lave iz stubova koji dolaze iz dubokog omotača i izbijaju putem vulkanskih erupcija na površinu planete. Samoa, Havaji i Island predstavljaju vulkanska žarišta. Lave koje izbijaju u vulkanskim žarištima širom sveta razlikuju se po sadržini, što su naučnici tradicionalno objašnjavali time da omotač ima mnogo posebnih rezervoara različitih stena koje se ne mešaju, ili se mešaju sporo.

Međutim, opsežni kompjuterski modeli omotača sugerišu da se ovaj sloj Zemlje verovatno meša u velikoj meri. Ako je tako, moguće je da sve magme kreću iz istog nižeg omotača i diferenciraju se tokom podizanja kroz gornji omotač.

Nema načina da se zaviri u donji omotač direktno, ali lave imaju hemijske potpise koji daju uvid u njihovu prošlost. Istraživači su posmatrali koncentracije tri elementa – nikla, niobijuma i hroma.

Ovi elementi se ponašaju različito na putu do površine. Nikl ima tendenciju da bude inkorporiran u kristale, tako da likvidni delovi magme imaju sve manje koncentracije nikla dok magma prolazi kroz više promena. Hrom se ponaša isto na drugačijoj vremenskoj skali, dok neobijum ima tendenciju da ostane u tečnom materijalu.

Posmatrajući proporcije ovih elemenata, istraživači mogu da kažu koje lave su prošle kroz najviše promena od svog prvobitnog izvora i koje su bile bliže iskonskoj magmi u omotaču.

U lavama u vulkanskim žarištima širom sveta otkrivene su iste tendencije tih elemenata – i velike sličnosti u sastavu lava koje su se najmanje promenile. Rezultati ukazuju da su lave širom sveta različite ne zato što dolaze iz različitih izvora, već zato što se menjaju dok izbijaju kroz različite stene u gornjem omotaču i kori. Sve ukazuje na njihov isti početni sastav.

Naučnici se još ne slažu oko sastava dubokog omotača. Postoje neobične strukture u blizini granice između kore i omotača – velike oblasti male brzine (LLVP) – gde se seizmički talasi od zemljotresa kreću izuzetno sporo.

Neki naučnici kažu da su to možda ostaci drevnih svemirskih stena koje su pogodile Zemlju ubrzo nakon njenog formiranja, ili da je to možda materijal iz drevne Zemljine kore, gurnut duboko subdukcijom tektonskih ploča.

Velike oblasti male brzine su povezane sa izbijajućim stubovima omotača koji stvaraju lave u vulkanskim žarištima, tako da nova studija možda sugeriše da su sva ta objašnjenja nepotrebno komplikovana. Umesto toga, neobične strukture možda imaju isti sastav kao ostatak omotača. Jedina razlika bi onda bila u temperaturi tih oblasti.

Razne stene kroz koje lave prolaze dok se podižu jesu važne jer objašnjavaju mnogo toga o načinu interakcije kore i omotača. Međutim, nema potrebe za komplikovanim objašnjenjima kako su neki delovi omotača ostali očuvani milijardama godina. Konačno smo slobodni od ideje da postoje izdvojeni delovi u omotaču koji se tamo nalaze otkako je Zemlja nastala, kažu istraživači.

(Telegraf Nauka/Live Science)