Nešto ogromno vreba ispod naših nogu – toliko ogromno i anomalno da naučnici preispituju šta se kvalifikuje kao najviše “planine” na Zemlji. Nova studija objavljena u časopisu Nature otkriva postojanje dvije kolosalne podzemne strukture koje se protežu od granice jezgra i plašta duboko u planeti. Uzdižući se do 1.000 kilometara u visinu – skoro 100 puta više od Mount Everesta – ove strukture nalaze se ispod Afrike i centralnog Tihog okeana. Nisu napravljene od stijena u konvencionalnom smislu, ali njihova veličina ih čini najvećim identifikovanim strukturama unutar Zemlje. Ovo otkriće ne samo da redefiniše Zemljin unutrašnji pejzaž, već predstavlja i moćan novi alat za istraživanje planetarne evolucije. Ove guste regije mogu biti stare milijarde godina, čuvajući hemijske potpise iz rane Zemlje i potencijalno utičući na površinske fenomene poput formiranja vulkana , tektonike ploča i konvekcije plašta .
Najviše građevine na Zemlji su pod zemljom
Nalazi dolaze iz revolucionarne studije seizmičkog modeliranja koju je vodila Arwen Deuss na Univerzitetu Utrecht. Njen tim je koristio tehniku koja uključuje oscilacije normalnog moda, koje mjere kako cijela planeta vibrira nakon snažnih zemljotresa. Metoda je omogućila istraživačima da mapiraju slabljenje – kako seizmička energija slabi dok se kreće kroz Zemlju – u tri dimenzije plašta. Na taj način, tim je identifikovao zone niske brzine smicanja valova i niskog slabljenja ispod Afrike i Pacifika. Korelacija između ove dvije neobične osobine ukazala je na prisustvo ogromnih, anomalnih domena sada poznatih kao Velike provincije niske brzine smicanja (LLSVP). “Ovo nisu planine u konvencionalnom smislu“, pojašnjavaju autori u časopisu Nature, „već termohemijske strukture koje se uzdižu iz granice jezgra i plašta i utiču na tok plašta”. Svaka struktura se proteže do 5.000 kilometara širine, s vertikalnim dimenzijama toliko ekstremnim da bi, ako bi se premjestile na površinu planete, izbrisale svaku prethodnu definiciju “visoke”. Novi model – QS4L3 – prvi je te vrste koji rješava ova svojstva slabljenja zvuka u dubokoj Zemlji na globalnoj razini.
Drevne ploče, duboko zakopane u Zemljinom plaštu
Jedan od najupečatljivijih aspekata LLSVP-ova je njihovo vjerovatno porijeklo. Preovlađujuća teorija, koju podržava ova studija, je da su to ostaci subdukiranih tektonskih ploča – drevnog materijala kore koji je potonuo u plašt prije milijardi godina i akumulirao se u podnožju, formirajući “groblja ploča”. Zbog svog različitog hemijskog sastava i gustine , ove zone se opiru miješanju s ostatkom plašta putem konvekcije. To ih čini jednim od hemijski najstabilnijih i najdugovječnijih oblika na Zemlji.
Čini se da su to hemijski različiti domeni koji su opstali od ranih faza Zemljine historije“, napominju autori u časopisu Nature. Ovo zapažanje je potkrijepljeno korelacijom između niskog slabljenja i niske brzine smicanja valova – dvije osobine koje zajedno ukazuju na visoku gustoću, visoku temperaturu i jedinstveni sastav. Njihova lokacija – direktno iznad jezgra – odavno ih čini kandidatima za gorivo za mantilne perjanice, duboke termalne uzdizanja koja dovode do vulkanskih vrućih tačaka poput Havaja, Reuniona i Islanda . Njihova veličina i struktura također mogu igrati ulogu u konvekciji mantila velikih razmjera, motoru koji stoji iza kretanja ploča i raspada kontinenata.
Učvršćivanje Zemljine unutrašnjosti – i preoblikovanje njene površine?
Seizmički model tima ne samo da vizualizira ove zone, već i prvi put na planetarnoj skali odvaja temperaturne efekte od anomalija u sastavu. Ta sposobnost ima široke implikacije za razumijevanje geodinamičkih sila koje oblikuju Zemljinu površinu. LLSVP-ovi mogu djelovati kao sidra u plaštu, držeći stabilne pozicije stotinama miliona godina i preusmjeravajući konvekcijske struje. Ova stabilnost ih čini vjerovatnim igračima u dugoročnim ciklusima formiranja i širenja superkontinenata , dodajući novi sloj teoriji tektonskih ploča.
Dok su se prethodni modeli fokusirali samo na brzinu, ova nova metoda zasnovana na atenuaciji otkriva koliko se efikasno seizmička energija kreće kroz plašt – pružajući ključne uvide u njegovu termičku i hemijsku strukturu . Studija potvrđuje da se zone najnižeg atenuacije prostorno poklapaju sa LLSVP-ovima, što pojačava ideju da su to kompozicijske anomalije, a ne samo toplija područja. Podaci također ukazuju na to da, iako se veći dio plašta miješa i reciklira , LLSVP-ovi ostaju izolirani — funkcionirajući kao spremišta drevnog materijala i potencijalni izvori isparljivih tvari koje utječu na površinsku klimu i biologiju.