Odkrycie pradawnego oceanu magmy na Ziemi. Nadal wpływa na naszą planetę

Wczesna historia Ziemi kryje wiele tajemnic, a jedną z nich jest istnienie głębokiego oceanu magmy pod powierzchnią planety. Nowe badanie, opublikowane w naukowym czasopiśmie "Nature", wykazało, że nie tylko może istnieć ocean magmy, ale że jego obecność była nieunikniona. Bez względu na dokładne miejsce, w którym stopiona nowo narodzona planeta zaczęła krystalizować się w ciało stałe, wciąż formował się bazowy ocean. To wszystko może wywoływać współczesne zjawiska sejsmiczne.

"To mogło wpłynąć na komunikację termiczną między jądrem a płaszczem" - przekazał Charles-Édouard Boukaré, główny autor badania. Odkrycie to może również wyjaśniać obecność dużych obszarów w płaszczu, gdzie fale sejsmiczne poruszają się wolniej.

Badania wskazują, że ocean magmy mógł powstać na granicy jądra i płaszcza Ziemi w pierwszych setkach milionów lat jej istnienia. Modele sugerują, że nawet jeśli planeta krystalizowała się od dołu do góry, ocean magmy był nieunikniony. "Niezależnie od miejsca, gdzie zaczęła się krystalizacja, ocean magmy się formował" - wyjaśnia Boukaré portalowi "Live Science".

Pozostałości tego ukrytego morza magmy mogą istnieć do dziś w postaci LLVP lub "plam" płaszcza. LLVP to skrót od "Large Low-Shear-Velocity Provinces", czyli "duże prowincje niskiej prędkości ścinania" - oznaczające rozległe anomalie w dolnym płaszczu Ziemi, gdzie fale sejsmiczne poruszają się wolniej niż normalnie. Naukowcy debatowali, czy te anomalie są pozostałościami skorupy oceanicznej, które zostały wepchnięte głęboko w płaszcz, co oznacza, że ​​pochodzą sprzed kilkuset milionów lat, czy też są pozostałościami z podstawowego oceanu magmy Ziemi, co oznacza, że ​​mają 4,4 miliarda lat.

Nowe badanie przemawia za drugą opcją, a odkrycia mogą mieć duże znaczenie dla sposobu, w jaki naukowcy rozumieją historię Ziemi, powiedział główny autor badania Charles-Édouard Boukaré, fizyk planetarny z York University w Toronto. "Wpłynęłoby to na komunikację cieplną między rdzeniem a płaszczem" — powiedział Boukaré "Live Science". Jego zdaniem mogłoby to wpłynąć także na położenie płyt tektonicznych.

By tego dowieść naukowcy stworzyli nowy model formacji Ziemi, który uwzględniał zarówno dane geochemiczne, jak i dane sejsmiczne – dwie główne metody patrzenia w głęboką historię Ziemi. W szczególności istnieją ważne pierwiastki śladowe, które chemicznie wolą pozostać w magmie, podczas gdy inne minerały krystalizują się w skale. Ilość tych pierwiastków śladowych w skale może ujawnić, kiedy i w jakiej kolejności zestalają się skały płaszcza.

Większość badań tej ery formowania się Ziemi koncentruje się na początkowej krzepnięciu płaszcza i dynamice, gdy płaszcz był jeszcze w większości płynny. Boukare i jego zespół odkryli, że niezależnie od tego, gdzie po raz pierwszy rozpoczęło się krzepnięcie – w środku płaszcza, czy tuż przy granicy z jądrem – powstał bazowy ocean magmy.

Odkrycie to może mieć istotne znaczenie dla zrozumienia historii Ziemi. "Możemy przewidzieć większość zachowań planety na długich skalach czasowych" - dodaje Boukaré. Badania sugerują, że struktura planety ukształtowała się bardzo wcześnie, a pradawne struktury nadal wpływają na jej ewolucję.

Naukowcy planują dalsze badania, aby lepiej zrozumieć, jak te pradawne oceany magmy mogły wpływać na inne planety, takie jak Mars. "Może to nie jest coś unikalnego dla Ziemi" - zastanawia się Boukaré.