VIDEO: Ostaci drevnog planeta leže duboko u Zemlji

U osamdesetim godinama prošlog stoljeća geofizičari su došli do zapanjujućeg otkrića. Dvije 'mrlje' neobičnog materijala veličine kontinenta pronađene su duboko u blizini središta Zemlje, jedna ispod afričkog kontinenta i jedna ispod Tihog oceana. Svaka mrlja dvostruko je veća od Mjeseca i vjerojatno se sastoji od različitih omjera elemenata od omotača koji ga okružuje.

Odakle su došle te čudne mrlje, poznate kao LLVP-ovi (large low-velocity provinces) nije poznato, no nova studija koju su proveli istraživači s Kalifornijskog tehnološkog instituta Caltecha sugerira da su oni ostaci drevnog planeta koji se silovito sudario sa Zemljom prije nekoliko milijardi godina.

Istraživači su dugo pretpostavljali da je Mjesec nastao nakon golemog sudara između Zemlje i tog manjeg planeta nazvanog Theia, ali nijedan trag Theije nikada nije pronađen u asteroidnom pojasu ili u meteoritima. Ova nova studija sugerira da je većina Theije apsorbirana u mladu Zemlju, formirajući LLVP-ove, dok su se zaostali ostaci od udara spojili u Mjesec.

Znanstvenici su prvo otkrili LLVP-ove mjerenjem seizmičkih valova koji putuju zemljom. Seizmički valovi putuju različitim brzinama kroz različite materijale, a 1980-ih su se pojavile prve naznake velikih trodimenzionalnih varijacija duboko unutar strukture Zemlje. U najdubljem plaštu, uzorkom seizmičkih valova dominiraju oznake dviju velikih struktura u blizini Zemljine jezgre za koje istraživači vjeruju da posjeduju neobično visoku razinu željeza. Ovaj visok sadržaj željeza znači da su regije gušće od svoje okoline, što uzrokuje usporavanje seizmičkih valova koji prolaze kroz njih.

Novo istraživanje koje je vodio Caltechov geofizičar Qian Yuan temelji se na seminaru profesora Mikhaila Zolotova o formiranju planeta koji je Yuan pohađao tijekom studiranja. Zolotov je predstavio hipotezu o golemom udaru, dok je Yuan primijetio da je Mjesec relativno bogat željezom, a Zolotov dodao da nisu pronađeni nikakvi tragovi udarne glave koja se morala sudariti sa Zemljom.

"Odmah nakon što je Mikhail rekao da nitko ne zna gdje je udarna glava sada, doživio sam 'eureka trenutak' i shvatio da se željezom bogata udarna glava mogla transformirati u mrlje plašta", kaže Yuan.

Yuan je radio s multidisciplinarnim suradnicima na modeliranju različitih scenarija za Theijin kemijski sastav i njegov utjecaj na Zemlju. Simulacije su potvrdile da je fizika sudara mogla dovesti do formiranja LLVP-a i Mjeseca.

Dio Theijinog plašta mogao se uklopiti u Zemljin plašt, gdje se naposljetku skupio i kristalizirao da bi formirao dvije različite mrlje koje se danas mogu otkriti na granici Zemljine jezgre i plašta, dok su se ostali ostaci od sudara pomiješali i formirali Mjesec, kao što objašnjava u ovom videu.

Simulacije istraživača pokazale su da je velik dio energije isporučene Theinim udarom ostao u gornjoj polovici plašta, ostavljajući Zemljin donji plašt hladnijim nego što je procijenjeno ranijim modelima udara. Budući da se donji plašt nije potpuno otopio udarom, mrlje materijala bogatog željezom iz Theije ostale su uglavnom netaknute dok su se probijale prema dnu plašta. Da je donji plašt bio topliji (to jest, da je primio više energije od udara), temeljitije bi se pomiješao s materijalom bogatim željezom.

Sljedeći koraci su ispitivanje kako je rana prisutnost Theijinog heterogenog materijala duboko u zemlji mogla utjecati na unutrašnje procese našeg planeta, kao što je tektonika ploča, ali i na nastanak oceana pa možda i života. Qian kaže da je sudar planeta s ovakvim posljedicama još nezabilježen u svemiru, što je još jedan pokazatelj koliko je naš planet jedinstven.

Istraživanje objavljeno u časopisu Nature možete pronaći na ovoj poveznici.