Dwie gigantyczne struktury głęboko w Ziemi

Struktury znajdują się pod Afryką oraz pod Oceanem Spokojnym, w najniższej części płaszcza ziemskiego, który bezpośrednio przylega do jądra zewnętrznego naszej planety. Intrygujące struktury wielkości kontynentów leżą na głębokości blisko trzech tys. kilometrów, prawie w połowie drogi do jądra Ziemi.

Naukowcy nie do końca wiedzą, czym mogą one być i nie ma bezpośrednich sposobów, by się o tym przekonać. Najgłębszy otwór, jaki ludzkość kiedykolwiek wykopała, to tzw. Supergłęboki Odwiert Kolski, który sięga na 11 034 metry poniżej poziomu morza, a łączna długość odwiertu to 12 262 metry. Niedawno chińscy inżynierowie rozpoczęli prace nad odwiertem głębokim na 10 km (więcej na ten temat w tekście: Chiny rozpoczęły prace nad odwiertem głębokim na ponad 10 km). To całkiem sporo, ale wciąż daleko do odkrytych struktur. Naukowcom pozostaje zatem skorzystanie z fal sejsmicznych i poddanie ich skrupulatnej analizie.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Dwie pokaźnych rozmiarów struktury mogą stanowić od 3 do nawet 9 proc. całkowitej objętości naszej planety. Oczywiście w chwili obecnej nie dysponujemy technicznymi możliwościami, aby bezpośrednio się im przyjrzeć. Chcąc zatem dowiedzieć się czegoś więcej o tych dziwnych obszarach, uczeni muszą korzystać z pośrednich metod. Dysponują tutaj jedną niezwykle przydatną techniką, która nosi nazwę tomografia sejsmiczna.

Skojarzenie z trzęsieniami ziemi jest tutaj jak najbardziej zasadne. W momencie, kiedy dochodzi do takich wstrząsów, fale sejsmiczne rozchodzą się we wszystkich kierunkach. Jeżeli zbadamy je z kilku miejsc na powierzchni jednocześnie, obserwując, jak się rozchodzą, jesteśmy w stanie stworzyć dokładną mapę wnętrza Ziemi. Jest to możliwe dzięki opóźnieniom czy zniekształceniom fal sejsmicznych. Różna gęstość materiału we wnętrzu Ziemi wpływa na prędkość przemieszczania się przez nie fal sejsmicznych, co pozwala badać wnętrze planety.

To właśnie przy pomocy tomografii sejsmicznej naukowcom udało się namierzyć dwa nietypowe obszary w płaszczu ziemskim. Omówiona powyżej metoda daje możliwość łatwego ich dostrzeżenia, ponieważ fale sejsmiczne rozchodzą się w tych miejscach znacznie wolniej niż w otaczającej je przestrzeni. Struktura znajdująca się pod Afryką, która otrzymała nazwę Tuzo, ma około 800 km wysokości, co daje nam aż 90 Mount Everestów.

Powstaje pytanie, czym są te obszary? I niestety jak dotąd nauka nie jest w stanie udzielić na nie jednoznacznej odpowiedzi. Jedyne, co jak na razie o nich wiemy, to że ich gęstość jest znacznie większa od ich otoczenia, a zatem nasuwa się wniosek, że mogą się składać z zupełnie innego materiału. Poszukując odpowiedzi, póki co musimy jednak zadowolić się teoriami.

Jest możliwe, że to nic innego, jak kolejne warstwy skorupy oceanicznej, która w wyniku subdukcji kumulowała się w tym miejscu przez miliardy lat. Kolejna koncepcja jest dosłownie nie z tej Ziemi. Zakłada bowiem, że jest to Thea. A przynajmniej jej fragmenty. Czym jest Thea? Hipotetyczną planetą wielkości Marsa, która jakieś 4,5 miliarda lat temu miała uderzyć w Ziemię, a z jej fragmentów miał później uformować się Księżyc. W roku 2021 przeprowadzono nawet symulację, próbując ustalić, czy to fragmenty tej planety znajdują się w Ziemi. Okazało się, że jest to możliwe. Zresztą ta koncepcja była już rozpatrywana w badaniach sprzed dwóch lat (więcej na ten temat w tekście: Kawałki protoplanety, z której powstał Księżyc, mogą nadal znajdować się głęboko pod powierzchnią Ziemi).

Źródło: IFLScience, fot. Wikimedia Commons/ CC BY 3.0/ Globemaster3d