Група мистериозни, свръхплътни структури точно извън ядрото на Земята може да са останки от древен междупланетен сблъсък, предполагат нови изследвания.
Тези странни структури са известни като зони със свръхниска скорост (ULVZs), тъй като сеизмичните вълни, генерирани от земетресенията, преминават около 50% по-бавно през тези зони, отколкото през заобикалящата мантия. Това означава, че ULVZ също са много по-плътни от останалата част от мантията и вероятно сe състоят от по-тежки елементи.
Трудно е да се каже нещо със сигурност за тези плътни скални петна, тъй като ULVZ се намират на близо 2900 километра под повърхността на Земята – една група е скупчена дълбоко под Африка, а друга под Тихия океан. Това е твърде дълбоко, за да го видят човешките очи; само сеизмичните данни могат да предложат улики за размера, формата и структурата на ULVZ.
Най-изненадващото откритие е, че зоните с ултра ниска скорост не са хомогенни, но съдържат силни структурни и композиционни вариации в тях“, каза в изявление водещият автор на изследването Сурия Пачхай, от Австралийския национален университет. „Този тип ULVZ може да се обясни с химически [вариации], създадени в самото начало на историята на Земята, които все още не са добре смесени след 4,5 милиарда години конвекция в мантията.“
(Конвекцията на мантията е процесът, при който твърдите скали в мантията на планетата бавно се движат в съответствие с топлинните потоци.)
След като създадоха компютърни симулации, изследователите предположиха възможна история за произход на структурите – история, която започва преди повече от 4 милиарда години, около времето, когато за първи път се е образувала ранната скална кора на Земята. Под повърхността по-тежки елементи, като желязото, потъват към ядрото на планетата, докато по-леките елементи, като силиция, се издигат към мантията.
Цялата тази организация обаче се обърква, когато планета с размер на Марс, известна като Тея, се удря директно в ранната Земя – древен катаклизъм, който изследователите наричат хипотеза за гигантски удар. Сблъсъкът може да е разпръснал огромни количества отломки в орбитата на Земята – вероятно довел до образуването на Луната – като същевременно повишава температурата на цялата планета и създава голям „океан“ от магма на повърхността на планетата, казва Пачхай.
Различни скали, газове и кристали, изковани по време на сблъсъка, биха били разпръснати в този океан от магма, казват изследователите, но не завинаги. През следващите милиарди години по-тежките материали биха потънали към дъното на мантията, последвани от по-леките – в крайна сметка създавайки плътно слоеста структура от желязо и други елементи на границата на ядрото и мантията. Тъй като мантията се променя през вековете, този плътен слой би се разделил на по-малки бучки, разпръснати в долната мантия. Това създава ULVZ, такъв, какъвто го познаваме днес.
Този сценарий може и да не обяснява източника на всички ULVZ, тъй като има и някои доказателства, че други явления – като топене на океанската кора, потъваща в мантията – могат да обяснят ULVZ. Въпреки това, моделите на екипа показват, че хипотезата за гигантски удари надеждно обяснява как са могли да бъдат създадени плътните, слоести зони до ядрото.