Wnętrze Ziemi jest dla świata nauki wciąż pełne zagadek i wyjaśnionych zjawisk. Utrudnia to fakt, że nie jesteśmy w stanie bezpośrednio badać poszczególnych warstw naszej planety – skorupy ziemskiej, płaszcza, jądra zewnętrznego i wewnętrznego. Pozostaje tylko posiłkowanie się analizami rozchodzenia się fal sejsmicznych oraz tworzeniem wielu symulacji komputerowych.
Czytaj też: Ziemia ma przed nami coraz mniej tajemnic. Najnowsze poznaliśmy dzięki diamentom
Od około dziesięciu lat naukowcom spędza sen z powiek pewien obszar w środku naszej planety znajdujący się pomiędzy dolną granicą płaszcza a górną jądra zewnętrznego. Zlokalizowano tam tzw. duże prowincje niskiej prędkości (ang. large low-velocity provinces, LLVP). Są miejsca charakteryzujące się wolną prędkością fal poprzecznych. Odkryto je za pomocą tomografii sejsmicznej.
LLVP nie podściela całego płaszcza Ziemi, ale tylko niektóre jego fragmenty. Stąd zresztą mowa o prowincjach, a nie o osobnej warstwie. Wyróżnia się dokładnie dwie prowincje: afrykańską i pacyficzną. Ich rozmiary liczymy w tysiącach kilometrów, np. część znajdująca się pod Oceanem Spokojnym ma średnicę 3000 kilometrów i nad nią zlokalizowane są aż cztery hot-spoty, czyli miejsca gdzie punktowo wydobywa się magma z płaszcza Ziemi.
Czytaj też: Jądro Ziemi przecieka. W Ameryce odkryto niewiarygodnie wysokie stężenie konkretnego składnika
Pochodzenie dużych prowincji niskich prędkości jest wciąż niewyjaśnioną zagadką. Pojawiło się w ostatnich latach kilka hipotez, ale na potwierdzenie każdej z nich brakuje twardych dowodów. Sądzono chociażby, że jest to fragment starej, pogrzebanej skorupy ziemskiej, która uległa subdukcji i następnie opadła aż do obszaru dolnego płaszcza. Według innych przypuszczeń LLVP są jakimś oceanem magmy lub obszarami miejscowo cieplejszymi od otaczających skał.
We wnętrzu Ziemi znajduje się duża struktura, która może pochodzić z obcego obiektu
Zdaniem naukowców z USA, Wielkiej Brytanii i Chin tajemnicza strefa jest po prostu resztką pradawnej planety Theia, która uderzyła w Ziemię 4,5 miliarda lat temu. Brzmi niewiarygodnie? Wcale tak nie musi być. Zespół badaczy z Uniwersytetu Stanowego Arizony, US Geological Survey, NASA, Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego, brytyjskiego Uniwersytetu w Durham w Wielkiej oraz Chińskiej Akademii Nauk podzielił się na łamach czasopisma Nature swoimi odkryciami.
Nie zrozumiemy, o czym dokładnie tutaj mowa, jeśli nie sięgniemy najpierw do samych początków naszej planety. Ziemia powstała około 4,55 miliarda lat temu i wcale nie był to dla niej bardzo spokojny czas. W pierwszych milionach lat swojego istnienia wyglądała ona raczej jak wrząca, gorąca kula będąca dopiero w fazie zastygania i finalnego formowania.
Czytaj też: Sonda kosmiczna obserwowała gigantyczny cień na tarczy Ziemi. Co zobaczył DSCOVR?
Wcześniejsze badania dowodziły, że podczas tego najstarszego okresu historii Ziemi powstał także Księżyc – nasz jedyny, naturalny satelita. Świat naukowy obecnie przychyla się najbardziej do hipotezy, że za jakiego powstaniem stoi olbrzymi kataklizm sprzed 4,5 miliarda lat. To wtedy miała w naszą planetę uderzyć Theia.
Nie był to jakiś kosmiczny kolos, ale raczej obiekt wielkości Marsa. Uderzenie również nie należało do „spektakularnych”, a przynajmniej nie takich, jakie widujemy w filmach science-fiction. Theia zmierzała z prędkością 4 km/s w stronę Ziemi. Uderzyła w nią pod kątem 45 stopni. Nie doszło do całkowitego rozerwania obu obiektów, ale za to oderwał się spory fragment zbudowany ziemskiej materii i tej pochodzącej z Thei. Utworzył on finalnie Księżyc.
Czytaj też: Pierwszy raz „słyszymy” dźwięki z wnętrza Ziemi. Pod naszymi stopami odbywa się głośna dyskoteka
LLVP na granicy płaszcza i jądra Ziemi to pozostałości pradawnej planety Thei
Zdaniem autorów artykułu w Nature, istnieje związek pomiędzy uderzeniem Thei i LLVP. Uważają oni, że obszar we wnętrzu Ziemi może być pozostałością płaszcza pradawnej planety. Aby dowieść tego, przeprowadzili liczne symulacje komputerowe. Zebrano dane na temat zawartości FeO na Księżycu i stworzono model płaszcza Thei. Na tej podstawie stwierdzili, że wnętrze planety, która uderzyła w Ziemię, było 2-3,5 proc. gęstsze i zasobniejsze w żelazo niż płaszcz wczesnej Ziemi.
Skoro wiemy, że coś jest cięższe od czegoś, to możemy domyślać dalszego ciągu naukowej dedukcji. Modelowanie naukowców ukazało, że po uderzeniu Thei materiał jej płaszcza mógł opaść i zgromadzić się na powierzchni jądra Ziemi i pozostać tam do dzisiaj.
Po co nam w ogóle wiedza na temat jakichś obcych struktur we wnętrzu Ziemi? Pomoże to naukowcom nie tylko bardziej zrozumieć samą budowę naszej planety, ale również odmienić myślenie na temat kosmicznych zderzeń jako takich. W tej chwili na razie mamy do czynienia z kolejną hipotezą, ale całkiem dobrze i solidnie przedstawioną.
Główny autor artykułu, Qian Yuan z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego przekazał w rozmowie ze ScienceAlert, że hipoteza może zostać potwierdzona, jeśli zostaną zebrane próbki skalne z płaszcza Księżyca i porównamy je z LLVP. Wystarczy, aby obie struktury miały te same sygnatury chemiczne.
Czytaj też: Mieszkańcy Ziemi doświadczyli burzy, która zniszczyłaby naszą cywilizację. Skąd o tym wiemy?
Badanie historii początków Ziemi jest niezwykle trudne. Zwłaszcza, jeśli mowa inicjalnej fazie rozwoju, kiedy planeta była jeszcze w stanie ciekłym. Nie mamy z tamtej epoki żadnych skał, ani nawet pojedynczych minerałów. W większości naukowcy bazują na licznych teoriach, hipotetycznych modelach i obliczeniach. Najnowsze odkrycie zalicza się również do podobnych. Miejmy nadzieję, że jednak okaże się ono przełomowe dla dalszych badań geofizycznych.