Két óriási ‘dudor’ is van a Föld magján, amelyek rengeteg mindent befolyásolhatnak
A Föld mélyén, a köpeny és a mag határán két hatalmas, rejtélyes terület található, melyek már ötven éve foglalkoztatják a geológusokat. Ezeket a területeket, ahol a szeizmikus hullámok lelassulnak, alacsony sebességú tartományoknak (large low-velocity provinces, LLVP-k) nevezik.
Egy új felfedezés szerint a két terület összetétele eltér egymástól, ami megkérdőjelezi az eddigi modelleket, melyek hasonló eredetűnek feltételezték őket. A Föld belső szerkezetéről legtöbbet a földrengések által keltett szeizmikus hullámokból tudnak. Ezek sebessége a bolygó különböző részein eltérő, és néha visszaverődnek. A korai felfedezések egyike volt, hogy a köpeny alsó része nem egységes a maggal való találkozásnál. Ehelyett két hatalmas terület található itt, ahol a szeizmikus hullámok lelassulnak.
Az IFLScience beszámolója szerint évtizedekig mindössze annyit tudtak az LLVP-kről, hogy hol találhatóak, illetve, hogy nagyjából mekkora kiterjedésűek lehetnek. Az egyik Afrika, Spanyolország és az Atlanti-óceán egyes részei alatt, a másik a Csendes-óceán alatt. A kutatások mostanra felgyorsultak, és a geológusok ma úgy gondolják, hogy ezek a területek viszonylag sűrű óceáni kéregből állnak, melyek leváltak a többi lemezről, és átverekedték magukat a köpenyen.
Azt is megtudtuk, hogy akár 900 kilométer magasak is lehetnek, ami a mag negyedénél nagyobb területet jelent. Ez azt jelenti, hogy ezek a bolygó jelentős, ám kevéssé ismert képződményei. Az év elején néhány korábban rejtélyes megfigyelést az LLVP-ken belüli nagy szemcseméretnek tulajdonítottak, ami arra utal, hogy nagyon régiek. Mindeddig azonban úgy gondolták, hogy összetételük és eredetük hasonló. Egy új tanulmány szerzői szerint az afrikai LLVP lényegesen idősebb, és keverteb anyagból áll, mint a csendes-óceáni társa, amely sok fiatal óceáni kérget tartalmaz, ami mélyen a Földbe préselődött.
A geológusok és a csillagászok esetében a “fiatal” azt jelenti, hogy az elmúlt 300 millió évben jelentős mennyiségű anyag került oda. Az afrikai LLVP magasabbra is nyúlik a mag felszínétől, kompenzálva ezzel alacsonyabb sűrűségét, így a teljes hatás viszonylag hasonló a mérőműszerek számára. De mivel nem tudnak mintákat venni egyik területről sem, ezek a következtetések a köpenyen belüli konvekciót hajtó modelleken alapulnak. A kutatócsoport szerint nem véletlen, hogy a két LLVP szinte a Föld ellentétes oldalán található. Ez a gravitációs ülepedés és a szubdukált kéreg köpenyen keresztüli keveredésének természetes következménye. Ez azonban nem akadályozta meg őket abban, hogy kissé elmozduljanak, például az afrikai LLVP az elmúlt néhány százmillió évben dél felé mozdult el.
A Föld magjának dudorjai, vagyis az alacsony sebességű tartományok metszete. Panton, J., Davies, J.H., Koelemeijer, P. et al. / Scientific Reports
Dr. James Panton, a Cardiffi Egyetem munkatársa és vezető szerző szerint a Csendes-óceán peremén húzódó szubdukciós zónák folyamatosan táplálják a csendes-óceáni LLVP-t az alábukó kontinensek alá préselődött óceáni kéreggel. Az afrikai lemez sokkal lassabban mozog, ezért kevesebb kéreg kerül az alatta lévő LLVP-be. Ami lekerül, az hosszú ereszkedése során jobban elkeveredik a köpennyel, ami legalább részben megmagyarázza az alacsonyabb sűrűséget. Mindez ellentmond a korábbi elméleteknek, melyek szerint az LLVP-k a Holdat létrehozó ütközés maradványai.
Mivel csak két LLVP van, és rengeteg kutatást végeztek róluk, várható lenne, hogy ezeket a különbségeket már korábban észrevették. A kutatócsoport szerint azonban a variációt elhomályosította az a tény, hogy azonos a hőmérsékletük, ami a szeizmikus hullámok sebességére a legnagyobb hatással van.
Dr. Paula Koelemeijer, az Oxfordi Egyetem kutatója, és a tanulmány társszerzője szerint kulcsfontosságú, hogy ez a két LLVP összetételében különbözik, de hőmérsékletében nem, és ez magyarázza, hogy szeizmikusan miért tűnnek azonosnak. Illetve elmondta, hogy lenyűgözőnek tartja, hogy a Föld felszínén lévő lemezek mozgása és a bolygónk 3 ezer km mélyén lévő struktúrák között összefüggés van.
Az LLVP-k messze vannak tőlünk, de ez nem jelenti azt, hogy ne lehetnének ránk hatással, különösen azért, mert megakadályozzák, hogy a hő egyenletesen távozzon a magból a köpenybe, ami hozzájárul a külső magban zajló konvekcióhoz, mely a geomágneses teret hajtja. Van néhány kísérleti bizonyíték arra is, hogy hozzájárulnak a szupervulkánok kialakulásához.
Érdemes elolvasni:
