Nova milijardna zgodovina Zemljine notranjosti razkriva kolosalne 'blobs', ki se združujejo in razpadajo kot celine

Globoko v Zemlji pod nami ležita dve madeži v velikosti celin. Ena je pod Afriko, druga pod Tihim oceanom.

Pekle imajo svoje korenine 2,900 kilometrov pod površjem, skoraj na polovici poti do središča Zemlje. Menijo, da so rojstni kraj dvigajočih se stebrov vročega kamna, imenovanega "globoke plaščne perjanice”, ki dosežejo Zemljino površje.

Ko ti oblaki prvič dosežejo površje, pride do velikanskih vulkanskih izbruhov – takih, ki so prispevali k izumrtju dinozavrov pred 65.5 milijoni let. Pekle lahko tudi nadzorujejo izbruh nekakšne kamnine, imenovane kimberlit, ki prinaša diamante iz globin 120-150 kilometrov (in v nekaterih primerih do približno 800 kilometrov) na Zemljino površje.

Znanstveniki že dolgo vedo, da so madeži obstajali, toda kako so se obnašali v Zemljini zgodovini, je bilo odprto vprašanje. V novih raziskavah smo modelirali milijardo let geološke zgodovine in odkrili madeži se zbirajo in razpadajo podobno kot celine in superceline.

Model za evolucijo madežev Zemlje

Pekle so v plašču, debeli plasti vroče kamnine med zemeljsko skorjo in njenim jedrom. Plašč je trden, vendar počasi teče v dolgih časovnih obdobjih. Vemo, da so madeži tam, ker upočasnjujejo valove, ki jih povzročajo potresi, kar nakazuje, da so madeži bolj vroči od okolice.

Znanstveniki se na splošno strinjajo, da so madeži povezani z gibanjem tektonskih plošč na površju Zemlje. Vendar jih je zmedlo, kako so se madeži spreminjali skozi zemeljsko zgodovino.

Ena šola mišljenja nakazuje, da so sedanje kepe delovale kot sidra, zaklenjene na mestu stotine milijonov let, medtem ko se druge kamnine premikajo okoli njih. Vemo pa, da se tektonske plošče in plašč sčasoma premikajo, kar kažejo raziskave oblika madežev se spreminja.

Naša nova raziskava kaže, da so zemeljske pege spremenile obliko in lokacijo veliko bolj, kot se je prej mislilo. Pravzaprav so se skozi zgodovino sestavljale in razpadale na enak način kot celine in superceline na površju Zemlje.

Uporabili smo avstralski Nacionalna računalniška infrastruktura za izvajanje naprednih računalniških simulacij, kako je Zemljin plašč tekel v milijardah let.

Ti modeli temeljijo na rekonstrukcijo gibanja tektonskih plošč. Ko se plošče potiskajo ena v drugo, se oceansko dno potisne navzdol mednje v procesu, znanem kot subdukcija. Hladne kamnine z oceanskega dna tonejo vse globlje v plašč in ko dosežejo globino približno 2,000 kilometrov, vroče kepe potisnejo na stran.

Ugotovili smo, da se lahko tako kot celine tudi madeži sestavijo – tvorijo »superblobe« kot v trenutni konfiguraciji – in čez čas razpadejo.

Ključni vidik naših modelov je, da čeprav madeži sčasoma spreminjajo položaj in obliko, še vedno ustrezajo vzorcu vulkanskih in kimberlitnih izbruhov, zabeleženih na Zemljini površini. Ta vzorec je bil prej ključni argument za madeže kot nepremična "sidra".

Presenetljivo je, da naši modeli razkrivajo afriško blod, ki je bil sestavljen šele pred 60 milijoni let – v popolnem nasprotju s prejšnjimi domnevami, da bi blod lahko obstajal v približno svoji sedanji obliki skoraj desetkrat dlje.

Preostala vprašanja o Blobsih

Kako so nastali madeži? Iz česa točno so narejeni? Še vedno ne vemo.

Krpe so lahko gostejše od plašča, ki jih obdaja, in kot take lahko sestavljajo material, ločen od preostalega plašča zgodaj v Zemljini zgodovini. To bi lahko pojasnilo, zakaj je mineralna sestava Zemlje drugačna od tiste, ki se pričakuje od modelov, ki temeljijo na sestavi meteoritov.

Druga možnost je, da bi gostoto madežev lahko razložili s kopičenjem gostega oceanskega materiala iz kamnitih plošč, ki jih je potisnilo navzdol gibanje tektonskih plošč.

Ne glede na to naše delo kaže, da bodo pogrezajoče se plošče bolj verjetno prenesle drobce celin v afriško kot v pacifiško blod. Zanimivo je, da je ta rezultat skladen z nedavnim delom, ki nakazuje, da vir plaščnih oblakov, ki se dvigajo iz afriške blode, vsebuje celinski material, medtem ko perjani, ki se dvigajo iz pacifiške blode, ne vsebujejo.

Sledenje madežem za iskanje mineralov in diamantov

Medtem ko naše delo obravnava temeljna vprašanja o razvoju našega planeta, ima tudi praktično uporabo.

Naši modeli zagotavljajo okvir za natančnejše ciljanje na lokacijo mineralov, povezanih z dvigovanjem plašča. To vključuje diamante, ki so jih na površje dvignili kimberliti, za katere se zdi, da so povezani z madeži.

Nahajališča magmatskega sulfida, ki so glavna svetovna rezerva niklja, so prav tako povezana s plaščnimi oblaki. S pomočjo pri ciljanju na minerale, kot je nikelj (bistvena sestavina litij-ionskih baterij in drugih tehnologij obnovljive energije), lahko naši modeli prispevajo k prehodu na gospodarstvo z nizkimi emisijami.

Ta članek je ponovno objavljen Pogovor pod licenco Creative Commons. Preberi Originalni članek.

Avtorstvo slike: Zemljina notranjost pred 80 milijoni let z vročimi strukturami v rumeni do rdeči (temnejše je plitvejše) in hladnimi strukturami v modri (temnejše je globlje). Ömer Bodur/Narava

• Coinsmart. Najboljša evropska borza bitcoinov in kriptovalut.
• Platoblockchain. Web3 Metaverse Intelligence. Razširjeno znanje. PROST DOSTOP.
• CryptoHawk. Altcoin radar. Brezplačen preizkus.
• Vir: https://singularityhub.com/2022/04/21/volcanoes-diamonds-and-blobs-a-billion-year-history-of-earths-interior-shows-its-more-mobile-than-we- misel/