Badania te dostarczają nowych, ważnych informacji nie tylko na temat wewnętrznej struktury Ziemi, ale także jej długoterminowej ewolucji i powstawania wewnętrznego Układu Słonecznego.
Proces powstawania Księżyca było zagadką dla wielu pokoleń naukowców spoglądających w niebo. Obecnie przyjmuje się powszechnie, że na późnym etapie rozwoju Ziemi, jakieś 4,5 miliarda lat temu doszło do potężnego zderzenia. Gaia, czyli ówczesna Ziemia, zderzyła się z Teią, planetą o rozmiarach i masie Marsa. To właśnie wtedy, z odłamków po tym konkretnym zderzeniu powstał Księżyc, duży, naturalny satelita powstałej wtedy Ziemi.
Symulacje numeryczne tego zderzenia wskazują, że większość masy nieistniejącej już Tei została we wnętrzu Księżyca. Na Ziemi, składającej się przede wszystkim z materii Gai zostało stosunkowo niewiele materii z Tei.
Obydwie planety, które uległy zderzeniu nieco różniły się od siebie składem chemicznym. Problem jednak w tym, że gdyby tak było i gdyby Księżyc składał się w większości ze szczątków Tei, a Ziemia ze szczątków Gai, to Ziemia i Księżyc powinny się odpowiednio od siebie różnić. Tymczasem jest dokładnie odwrotnie. Precyzyjne pomiary izotopów na obu tych globach wykazują bardzo duże podobieństwo.
W 2017 roku za próbę zrozumienia procesu, w którym powstał Księżyc, zabrał się prof. Deng z Uniwersytetu w Szanghaju. Skupił się on na wykorzystaniu nowych metod obliczeniowej dynamiki płynów, która nadaje się do dokładnego modelowania turbulencji i mieszania materiałów.
Opierając się na tym nowatorskim podejściu, prof. Deng odkrył, że w momencie uderzenia doszło na Gai do rozwarstwienia płaszcza. W górnej warstwie płaszcza Ziemi znajdował się ocean magmy, który wymieszała się materia Gai i Tei. Dolna część płaszcza pozostała stała i zachowała oryginalny skład chemiczny Gai. Według badacza wszystkie wcześniejsze modele przesadnie skupiałyby się na strukturze samego dysku odłamków, z którego powstał Księżyc, a ignorowały wpływ zderzenia na Ziemię.
Badacze ze Szwajcarskiego Federalnego Instytutu Technologii w Zurychu wskazują ponadto, że rozwarstwienie płaszcza Ziemi w miejscu zderzenia mogło paradoksalnie przetrwać do dnia dzisiejszego. Zgadzałoby się to z refleksami sejsmicznymi w środku płaszcza, ok. 1000 km pod powierzchnią Ziemi. Co więcej, wiele wskazuje na to, że w dolnym płaszczu Ziemi nadal znajduje się materia pierwotnej Gai, charakteryzująca się m.in. wyższą zawartością krzemu niż w górnym płaszczu.
Czytaj także: Na dnie oceanu jest dziwna dziura. Naukowcom udało im się rozwiązać zagadkę tego miejsca
Należy także zwrócić uwagę na niejednorodności płaszcza Ziemi, tzw. anomalie LLVP, które rozciągają się na całe tysiące kilometrów u podstawy płaszcza. Jedna z nich znajduje się pod afrykańską płytą tektoniczną, druga pod Oceanem Spokojnym. Wiemy o nich tylko dzięki temu, że gdy przechodzą przez nie fale sejsmiczne, prędkość fal znacząco spada. Co szczególnie istotne, pochodzenie tych anomalii do dnia dzisiejszego jest nieznane.
Możliwe zatem, że owe struktury znajdujące się we wnętrzu Ziemi mogą być fragmentami Tei, które z czasem przedostały się dolnej części płaszcza Ziemi. Szczegółowe symulacje potwierdziły teraz, że znaczna część Tei, stanowiąca nawet 2 proc. masy Ziemi, mogła zachować się w dolnej części płaszcza naszej planety.
Co więcej, badacze wskazują, że materia z Tei znajdująca się w płaszczu jest wzbogacona o żelazo, dzięki czemu jest gęstsza od materii Gai i zapewne dlatego z czasem opadła na dno płaszcza tworząc dwie anomalie, które przetrwały przez kolejne 4,5 miliarda lat do dnia dzisiejszego. Wszystko zatem wskazuje, że głęboko pod naszymi nogami znajdują się szczątki planety, która nie istnieje już od ponad czterech miliardów lat. Niech mi ktoś jeszcze powie, że kosmos jest fascynujący, a Ziemia jest nudna.