Vedci z ETH Zürich a Kalifornského technologického inštitútu identifikovali v hlbokých vrstvách zemského plášťa rozsiahle štruktúry, ktoré prekvapujú svojou polohou aj zložením. Tieto štruktúry, pripomínajúce pozostatky tektonických dosiek, sa nachádzajú na miestach, kde by sa podľa doterajších poznatkov nemali vyskytovať. Objav naznačuje, že dynamika a história zemského plášťa sú omnoho komplexnejšie, než sme doteraz predpokladali. Na tému upozornil portál ScienceAlert.

Seizmické vlny, ktoré vznikajú pri zemetraseniach a šíria sa vnútrom planéty, sú kľúčovým nástrojom na mapovanie hlbokých geologických štruktúr. Ich rýchlosť, smer a odraz pri kontakte s rôznymi typmi hornín umožňujú vedcom vytvárať obraz o vnútorných vrstvách Zeme. V minulosti však bola presnosť týchto obrazov obmedzená dostupnými technológiami. V tomto prípade tím vedcov využil výpočtový výkon superpočítača Piz Daint, aby analyzoval údaje zo všetkých typov seizmických vĺn. Výsledkom bola vysoko detailná mapa nižšieho plášťa.

(Sebastian Noe/ETH Zurich)

Zvláštne štruktúry ďaleko od subdukčných zón

Analýza odhalila rozsiahle, hustejšie a chladnejšie štruktúry, ktoré sa nachádzajú vo veľkých hĺbkach nižšieho plášťa. Tieto zóny sa vyznačujú pomalším šírením seizmických vĺn a svojou hustotou pripomínajú fragmenty tektonických dosiek, ktoré sa zvyčajne ponárajú do plášťa pri procese subdukcie. Prekvapivé však je, že tieto „pozostatky“ sa nachádzajú v oblastiach ďaleko od známych subdukčných zón, ako napríklad pod západným Tichým oceánom.

„Zdá sa, že takéto zóny sú oveľa rozšírenejšie, než sme predpokladali,“ uviedol Thomas Schouten z ETH Zürich. Štruktúry, ktoré by podľa doterajších modelov mali zostať blízko miesta svojho ponoru, sú rozptýlené po celom svete, čo spochybňuje naše chápanie dynamiky plášťa.

Výsledky výskumu, publikované v žurnále Nature’s Scientific Reports, sú len začiatkom rozsiahlej debaty o tom, čo sa skrýva v hlbinách Zeme.

(Schouten et al., Scientific Reports, 2025)

Možné vysvetlenia

Vedci predložili niekoľko hypotéz o pôvode týchto anomálií. Jednou z možností je, že ide o starobylé kremičité horniny, ktoré vznikli v raných fázach formovania Zeme pred štyrmi miliardami rokov a odolali dynamickým pohybom plášťa. Iným vysvetlením môže byť, že ide o oblasti akumulácie železnatých hornín, ktoré vznikli v dôsledku pohybov plášťa počas miliárd rokov.

Zvlášť zaujímavou teóriou je, že tieto útvary môžu byť výsledkom odlúpnutia spodných vrstiev tektonických dosiek. Dosky, ktoré sú pri povrchu relatívne tenké, mohli počas svojho pohybu „stratiť“ časť svojej spodnej štruktúry, ktorá potom klesla do väčších hĺbok plášťa.

Výzvy pre budúci výskum

Hoci seizmické vlny poskytujú cenné údaje, ich správanie odráža iba obmedzené vlastnosti materiálov, ako je hustota a elasticita. Na lepšie pochopenie pôvodu týchto štruktúr bude potrebné detailne analyzovať ich chemické a mineralogické zloženie. Schouten zdôrazňuje, že budúce výskumy by sa mali zamerať na pochopenie interakcií medzi rôznymi materiálmi v plášti a na ich vplyv na šírenie seizmických vĺn.

Čítajte viac z kategórie: Novinky