Tajanstveni sloj duboko u Zemlji možda čuva tragove njezine najranije povijesti

Tanak na dijelovima i debeo drugdje, ovaj sloj je možda nastao od drevnog oceana magme za koji se smatralo da je prekrivao ranu Zemlju prije milijardu godina, sugerira novo istraživanje.

Kemijske reakcije potaknute ekstremnim pritiscima i temperaturama na dnu ovog drevnog oceana magme mogle su uzrokovati neravnine koje danas vidimo u sloju D", pokazuju simulacije međunarodnog tima istraživača.

Njihove se simulacije razlikuju od prethodnih modela na jedan ključni način: voda, koja je bila prisutna u Zemljinim drevnim oceanima magme – ali njezin učinak na te oceane dok su se hladili i skrućivali rijetko je razmatran.

Nova studija tvrdi da je voda mogla biti pomiješana s mineralima kako bi se stvorio željezo-magnezijev peroksid ili (Fe,Mg)O 2 . Ovaj peroksid privlači željezo, pa bi njegova prisutnost mogla objasniti kako su se slojevi bogati željezom formirali na mjestu gdje se nalazi D" sloj, točno iznad granice između Zemljine rastaljene vanjske jezgre i okolnog plašta.

"Naše istraživanje sugerira da je ovaj vodeni ocean magme pogodovao formiranju faze bogate željezom koja se zove željezo-magnezijev peroksid", kaže podatkovni znanstvenik Qingyang Hu, iz Centra za napredna istraživanja znanosti i tehnologije visokog tlaka (HPSTAR) u Pekingu.

Što je sloj Dʺ

"Prema našim izračunima, njegov afinitet prema željezu mogao je dovesti do nakupljanja peroksida koji dominira željezom u slojevima debljine od nekoliko do desetaka kilometara."

Dok se željezo vuklo uokolo, te su se kemijske reakcije koncentrirale u određenim područjima i formirao se D" sloj, predlaže tim u svom novom radu .

Ako je njihovo razmišljanje ispravno, to bi također pomoglo u objašnjenju zona ultra niske brzine (ULVZ) duboko u Zemlji – gustih područja materijala koja usporavaju seizmičke valove do puzanja.

Nadalje, istraživači misle da bi ovi slojevi bogati željezom imali izolacijski učinak, držeći različite regije u podnožju donjeg plašta odvojenima jedna od druge.

"Naša otkrića sugeriraju da je peroksid bogat željezom, nastao iz drevne vode unutar oceana magme, odigrao ključnu ulogu u oblikovanju heterogenih struktura sloja D", kaže Hu .

Tragovi rane Zemlje

Ovaj ocean magme nastao je golemim sudarom s drugim planetom prije nekih 4,5 milijardi godina, misle znanstvenici.

Neki preostali dijelovi su izbačeni i formirali ono što sada zovemo Mjesec , dok je opojna mješavina hlapljivih elemenata (uključujući ugljik, dušik, vodik i sumpor) ostala na našem planetu kako bi pomogla potaknuti život .

Naravno, zuriti unatrag kroz toliko vremena nije lako, i ostaje puno znanstvenih rasprava o tome što se nalazi ispod površine Zemlje i kako je tamo dospjelo. Kako postajemo sve bolji u odgovaranju na takva pitanja, dobivamo i bolju sliku o tome kakva je Zemlja bila prije mnogo milijardi godina.

"Ovaj model dobro se slaže s nedavnim rezultatima numeričkog modeliranja, sugerirajući da bi heterogenost najnižeg plašta mogla biti dugotrajna značajka", kaže geofizičar Jie Deng sa Sveučilišta Princeton.

Istraživanje je objavljeno u časopisu National Science Review .