Oko 3.000 kilometara ispod naših nogu, nalazi se misteriozni pojas materijala nazvan D“ sloj, koji je dugo fascinirao naučnike zbog svoje grudvavosti.
Tanak u mrljama i debeo na drugim mestima, ovaj sloj je možda nastao iz drevnog okeana magme za koji se smatra da je prekrivao ranu Zemlju pre milijardu godina, sugeriše nova istraživanja.
Hemijske reakcije izazvane ekstremnim pritiscima i temperaturama na dnu ovog drevnog okeana magme možda su izazvale neravnine koje danas vidimo u D“ sloju, pokazuju simulacije međunarodnog tima istraživača.
Njihove simulacije se razlikuju od prethodnih modela na jedan ključni način: voda, koja je bila prisutna u drevnim Zemljinim okeanima magme – ali njen uticaj na te okeane dok su se hladili i učvršćivali retko je razmatran.
Nova studija tvrdi da se voda mogla mešati sa mineralima da bi se stvorio gvožđe-magnezijum peroksid ili (Fe,Mg)O2. Ovaj peroksid privlači gvožđe, tako da bi njegovo prisustvo moglo da objasni kako su se slojevi bogati gvožđem formirali tamo gde se nalazi D“ sloj, neposredno iznad granice između rastopljenog spoljašnjeg jezgra Zemlje i okolnog omotača.
„Naše istraživanje sugeriše da je ovaj vodeni okean magme favorizovao formiranje faze bogate gvožđem koja se zove gvožđe-magnezijum peroksid“, kaže naučnik podataka Kingiang Hu, iz Centra za napredna istraživanja nauke i tehnologije visokog pritiska (HPSTAR) u Pekingu.
„Prema našim proračunima, njegov afinitet prema gvožđu mogao je da dovede do akumulacije peroksida kojim dominira gvožđe u slojevima debljine od nekoliko do desetina kilometara.
Kako se gvožđe vuklo okolo, ove hemijske reakcije su bile koncentrisane u određenim oblastima i formirao se D“ sloj, sugeriše tim u svom novom radu.
Ako je njihovo razmišljanje ispravno, to bi takođe pomoglo da se objasne zone ultra-niskih brzina (ULVZ) duboko unutar Zemlje – guste oblasti materijala koji usporavaju seizmičke talase do puzanja.
Štaviše, istraživači misle da bi ovi slojevi bogati gvožđem imali izolacioni efekat, držeći različite regione u dnu donjeg omotača odvojenim jedan od drugog.
„Naši nalazi sugerišu da je peroksid bogat gvožđem, formiran iz drevne vode u okeanu magme, igrao ključnu ulogu u oblikovanju heterogenih struktura sloja D“, kaže Hu.
Ovaj okean magme nastao je ogromnim sudarom sa drugom planetom pre nekih 4,5 milijardi godina, smatraju naučnici.
Neki zaostali komadi su izbačeni i formirali su ono što sada zovemo Mesec, dok je opojna mešavina isparljivih elemenata (uključujući ugljenik, azot, vodonik i sumpor) ostala na našoj planeti kako bi pomogla da se pokrene život.
Naravno, gledanje unazad kroz toliko vremena nije lako, i ostaje mnogo naučne debate o tome šta se nalazi ispod površine Zemlje i kako je tamo dospelo. Kako postajemo sve bolji u odgovaranju na ovakva pitanja, dobijamo i bolju sliku o tome kakva je Zemlja bila pre mnogo milijardi godina.
„Ovaj model se dobro slaže sa nedavnim rezultatima numeričkog modeliranja, što sugeriše da bi heterogenost najnižeg plašta mogla biti dugovečna karakteristika“, kaže geofizičar Jie Deng sa Univerziteta Prinston.
