W środku Ziemi znajdują się dwie zagadkowe struktury gigantycznych wielkości. Jedna z nich zmienia kształt!

W tym artykule:

1. Jak bada się wnętrze Ziemi?
2. Czym są znajdujące się pod Ziemią superpióropusze?
3. Afrykański superpióropusz jest większy od pacyficznego
4. Afrykański superpióropusz zmienia swój kształt
5. Jak powstały dwie podziemne superstruktury?

Chodząc po powierzchni Ziemi, wydaje nam się, że jest ona jednorodną, zbudowaną z ziemi i skał kulą. Nie jest to oczywiście prawda. Nasza planeta składa się z trzech głównych warstw, z których każda jest inna.

Pierwsza, z którą mamy do czynienia na co dzień, to skorupa ziemska, czyli litosfera. Ma różną grubość – pod kontynentami kilkadziesiąt, jednak pod oceanami tylko kilka kilometrów. Pod nią znajduje się płaszcz ziemski mający prawie trzy tysiące kilometrów grubości. Jego górna część składa się z rozgrzanych skał, które zachowują się jak ciecz. Pod nią zaś leżą skały płaszcza w stanie stałym. Środek Ziemi wypełnia dwuwarstwowe jądro z żelaza.

Jak bada się wnętrze Ziemi?

Skąd to wszystko wiemy? Jak pisaliśmy ostatnio, bezpośrednia metoda zaglądania do środka naszej planety – czyli wiercenie w niej otworów – pozwoliła nam zbadać zaledwie pierwszych dwanaście kilometrów skorupy ziemskiej. By ustalić, co jest niżej, naukowcy korzystają z metod pośrednich.

Okazuje się, że jądro Ziemi jest niesymetryczne!

Naukowcy odkryli, że jądro Ziemi przyrasta niesymetrycznie.

Geolodzy mierzą fale sejsmiczne. Powstają one podczas trzęsień ziemi lub są generowane sztucznie przez człowieka. Przechodząc przez Ziemię, fale sejsmiczne zmieniają prędkość. Stąd wiadomo, że nasza planeta nie jest jednorodna. Czym dokładniejsza analiza fal, tym bardziej precyzyjna wiedza o budowie poszczególnych fragmentów skorupy i płaszcza ziemskiego.

Czym są znajdujące się pod Ziemią superpióropusze?

To właśnie analiza fal sejsmicznych wykazała, że budowa Ziemi jest jeszcze bardziej skomplikowana, niż się wydawało. W latach 80. XX wieku naukowcy zauważyli, że w płaszczu Ziemi znajdują się dwie gigantyczne i tajemnicze struktury.

Kontynenty na Ziemi powstały wcześniej, niż sądzono. Pomyliliśmy się o pół miliarda lat

Naukowcy z Norwegii opracowali nowy sposób datowania starożytnych fragmentów skorupy ziemskiej i przeprowadzili pierwsze badania. Zgodnie z ich wynikami, prawdopodobnie wcześniej błędnie ocen...

Jedna znajduje się pod kontynentem afrykańskim, druga pod Pacyfikiem. Nazywane są superpióropuszami albo – bardziej fachowo – wielkimi prowincjami obniżonej prędkości fal poprzecznych (ang. Large Low Shear Velocity Provinces, LLSVP). Badania geologiczne, opublikowane w czasopiśmie naukowym „Nature Geology” wykazały, czym różnią się oba superpióropusze.

Afrykański superpióropusz jest większy od pacyficznego

Obie struktury są olbrzymie. Mają ok. tysiąca kilometrów wysokości i rozciągają się na setki kilometrów w poprzek. W sumie stanowią 8 proc. płaszcza ziemskiego i 6 proc. całej Ziemi.

Superwulkany - jak powstają i jakie są znane superwulkany?

Jak powstają superwulkany? Gdzie są zlokalizowane? Na te i inne pytania odpowiadamy poniżej.

Teraz naukowcom udało się ustalić, że superpióropusz afrykański jest nie tak gęsty i stabilny jak pacyficzny. Uważają, że to właśnie dlatego jest znacznie wyższy – nawet o tysiąc kilometrów. To z kolei znak, że zagadkowa struktura pod Afryką ma inny skład niż ta pod Pacyfikiem.

Jak to wpływa na otaczające LLSVP skały płaszcza? Tego nadal nie wiadomo.

Afrykański superpióropusz zmienia swój kształt

Kolejne badania, opublikowane w prestiżowym "Nature" pokazują, w jaki sposób ewoluują te superstruktury. Okazuje się, że na przestrzeni miliardów lat łączyły się one i rozdzielały, podobnie jak ziemskie kontynenty i superkontynenty. Prawdopodobnie ruch superpióropuszy jest powiązany z ruchami płyt tektonicznych.

Z badań płynie też zaskakujący wniosek. Otóż superpióropusz afrykański uformował się stosunkowo niedawno (w geologicznej skali czasu), bo zaledwie ok. 60 mln lat temu. A to może oznaczać, że jego kształt wciąż się zmienia - choć, oczywiście, bardzo powoli, przynajmniej z naszego punktu widzenia.

Jak powstały dwie podziemne superstruktury?

Mimo najnowszych badań, jeśli chodzi o LLSVP ciągle jest o wiele więcej pytań niż odpowiedzi. Najważniejsze z nich brzmi: jak powstały te dziwne twory? Główne hipotezy są dwie.

Według pierwszej superpióropusze to pozostałości procesu zwanego subdukcją, czyli wsuwania się lub wpychania jednej płyty litosferycznej pod drugą. Według tej koncepcji pozostałości jakiegoś dawnego superkontynentu – być może Rodinii – zostały wciągnięte do wnętrza Ziemi, gdzie rozgrzały się i zamieniły w LLSVP.

Islandia może być wierzchołkiem zatopionego kontynentu

Dzisiejsza Islandia może być ostatnią odsłoniętą pozostałością po kontynencie wielkości Teksasu - zwanym również Islandią - który zapadł się pod północnym Oceanem Atlantyckim oko..

Druga teoria jest jeszcze bardziej fantastyczna. Według niej kryjące się wewnątrz Ziemi struktury to resztki pozostałe po zderzeniu – hipotetycznym – Ziemi z Theą. W wyniku tej pradawnej, kosmicznej kolizji miał powstać Księżyc.

Jak podkreślają badacze, obie te teorie nie wykluczają się wzajemnie. Jeśli obie są prawdziwe, tłumaczyłoby to różnice między oboma superpióropuszami. Jednak ich przyszłość nie jest jasna. Jak będą ewoluować? Na to pytanie mogą odpowiedzieć kolejne badania.

Źródło: Nature Geology, Nature.

1 z 1

W środku Ziemi znajdują się dwie zagadkowe struktury gigantycznych wielkości. Geolodzy chcą odkryć ich tajemnicę (fot. Mingming Li/ASU)

W środku Ziemi znajdują się dwie zagadkowe struktury gigantycznych wielkości. Geolodzy chcą odkryć ich tajemnicę (fot. Mingming Li/ASU)