Co skutečně ukrývá naše planeta? Vědci objevili dva nové superkontinenty

Dvě takové masivní struktury, které vědci přirovnávají k „superkontinentům“, se nacházejí hluboko pod povrchem – jedna pod Afrikou a druhá pod Pacifikem. Nová studie založená na analýze seismických dat ukazuje, že tyto struktury nejsou jen pouhými pozůstatky dávných tektonických desek, ale pravděpodobně fungují jako pevné kotevní body uvnitř pláště. Navíc se zdá, že jsou mnohem starší, než se doposud myslelo.

Tento objev přináší důkazy o tom, že plášť Země není tak dobře promíchaný, jak se dříve předpokládalo. Tyto skryté oblasti mohou ovlivňovat vnitřní procesy planety, včetně pohybu litosférických desek, vulkanismu a dokonce i tvorby zemětřesení, píše CNN.

Vědci poprvé zaznamenali existenci těchto tajemných oblastí už před padesáti lety, když analyzovali seismické vlny šířící se při silných zemětřeseních. Jakmile se tyto vlny setkají s neobvyklými strukturami uvnitř Země, mění svou rychlost, což vědcům umožňuje získat informace o hlubších vrstvách planety.

Podrobná analýza seismických dat odhalila, že tyto dvě oblasti, které dohromady pokrývají asi 20 % rozhraní mezi pláštěm a jádrem, mají rozlohu stovek tisíc kilometrů čtverečních. V některých částech dosahují tloušťky až 965 kilometrů. Až dosud se nevědělo, z čeho přesně jsou složeny a jakou roli hrají v dynamice pláště.

Nová studie, publikovaná 22. ledna v prestižním vědeckém časopise Nature, přináší nové pohledy na tyto struktury, které vědci označují jako „velké oblasti s nízkou rychlostí smykových vln“ (LLSVPs – Large Low Shear Velocity Provinces). Tyto oblasti zpomalují seismické vlny o přibližně 2 %, což vedlo k domněnce, že jsou o něco teplejší než okolní materiál.

Vědecký tým se ale rozhodl jít dál a použil nový přístup k analýze dat – místo měření samotné rychlosti vln se zaměřili na jejich útlum, tedy na to, kolik energie ztratí při průchodu materiálem. Tato metoda umožnila zjistit nejen teplotu těchto oblastí, ale také jejich strukturu a stáří.

Předchozí výzkumy naznačovaly, že tyto struktury jsou tvořeny zbytky dávných subdukovaných (potopených) tektonických desek, které se v průběhu milionů let propadly do hlubokého pláště. V jejich okolí vědci objevili tzv. „hřbitovy desek“ – chladnější oblasti, ve kterých se nacházejí zbytky potopených kontinentálních a oceánských desek.

Nová analýza však ukazuje, že LLSVPs jsou mnohem starší než tyto „hřbitovy“. Vědci došli k tomuto závěru na základě velikosti minerálních zrn v těchto strukturách. Čím starší hornina je, tím větší jsou její minerální krystaly, protože mají dostatek času na svůj růst. Ukázalo se, že materiál těchto „superkontinentů“ má podstatně větší krystaly než okolní horniny, což naznačuje, že tyto oblasti jsou staré nejméně půl miliardy let – a možná dokonce 4 miliardy let, což je téměř stáří samotné Země.

„Pokud tyto struktury existují miliardu let, je možné, že jsou zde už od vzniku Země,“ říká Arwen Deuss, spoluautorka studie a profesorka na univerzitě v Utrechtu.

Tyto „superkontinenty“ by mohly mít zásadní vliv na tektonické procesy Země. Jejich přítomnost naznačuje, že plášť není tak promíchaný, jak se původně myslelo, což by mohlo vysvětlit některé neobvyklé geochemické vlastnosti magmatu vyvěrajícího z hlubin planety.

Vědci například spekulují, že LLSVPs mohou být zdrojem vzácných geochemických prvků, které se objevují v některých typech vulkanických hornin. Pokud se tyto oblasti nacházely hluboko v plášti po miliardy let, mohly uchovat stopy prvotních materiálů z raných fází Země.

Navíc jejich stabilita a pevnost by mohly ovlivňovat pohyb tektonických desek na povrchu Země. Mohou fungovat jako pevné body, kolem kterých se ostatní části pláště pohybují, a ovlivňovat tak subdukční zóny a vznik zemětřesení.

Objev těchto pohřbených „superkontinentů“ přináší revoluční poznatky o hlubokém nitru naší planety. Ukazuje, že plášť Země není jednolitou homogenní vrstvou, ale obsahuje obrovské, dlouhověké struktury, které mohou zásadním způsobem ovlivňovat geologické procesy probíhající na povrchu.

Tento objev navazuje na nedávné studie, které odhalily další „skryté světy“ uvnitř pláště – například nově objevené potopené tektonické desky daleko od tradičních subdukčních zón. Zdá se, že hluboké nitro Země je mnohem složitější a rozmanitější, než se dříve předpokládalo.

Další výzkumy by mohly odhalit, zda jsou tyto struktury skutečně památkami na samotný vznik planety, a zda mohou být zdrojem některých prvotních chemických prvků, které vědci nacházejí v lávě z nejstarších vulkanických oblastí na světě. Jak říká Deuss: „Tento objev otevírá mnoho nových otázek, které budou vědci řešit ještě dlouhá léta.“ 

Témata:  Země