Ankstyvoji Žemė buvo nenugalima vieta: karšta, besisukanti, greitai besisukanti ir bombarduojama kosminių šiukšlių, įskaitant Marso dydžio kūną, kurio smūgis sukūrė mėnulį.
Tas pats smūgis taip pat pavertė visą naujai suformuotos Žemės paviršių išlydytu magmos vandenynu. Dabar nauji tyrimai nustato, kad greitas planetos sukimasis galėjo turėti įtakos tai, kaip ši ištirpusi jūra atvėso.
Naujas tyrimas parodė, kad žemės sukimosi greitis galėjo paveikti ten, kur mineralinis silikatas išsikristalizavo ir nusistovėjo, kai sukietėjo magmos vandenynas. Netolygus silikato ir kitų mineralų kaupimasis galėjo įtakoti plokštelinės tektonikos pradžią ar net padėti paaiškinti keistą šiandienos mantijos sudėtį, sakė Christianas Maasas, Vokietijos Miunsterio universiteto geofizikas.
Karšta žemė
Maasas yra pagrindinis naujojo tyrimo, tiriančio, kaip atvėso senovės magmos vandenynas ir jame esantys mineralai, autorius. Visi šie procesai prasidėjo maždaug prieš 4,5 milijardo metų, neilgai trukus po to, kai susiformavo Žemė, kai Marso dydžio planetinis kūnas pasinėrė į naujagimį. Smūgis išmušė iš mėnulio susidariusių šiukšlių riekę, taip pat sukurdamas tiek šilumos, kad Žemės paviršius tapo magmos vandenynu kelių tūkstančių mylių gylyje.
„Labai svarbu žinoti, kaip atrodė magmos vandenynas“, - „Live Science“ pasakojo Maasas. Kai karšta jūra atvėso, tai sudarė pagrindą visai šalia esančiai geologijai, įskaitant plokštelinę tektoniką ir šių dienų planetos sluoksniuotą, mantijos ir plutos struktūrą.
Pasak Maaso, vienas dalykas, į kurį nežiūrėjo daugelis tyrinėtojų, yra tai, kaip Žemės sukimas būtų paveikęs aušinimą. Naudodamas kompiuterinį modeliavimą, Maasas ir jo kolegos nagrinėjo šį klausimą, modeliuodami vienos rūšies mineralo, silikato, kuris sudaro didelę Žemės plutos dalį, kristalizaciją.
Atvėsk
Modeliavimas parodė, kad planetos sukimosi greitis turėjo įtakos ten, kur silikatas nusistovėjo ankstyvuose magmos vandenyno aušinimo etapuose, kas greičiausiai nutiko per tūkstantį iki milijono metų. Lėtai besisukant, nuo 8 iki 12 valandų per apsisukimą, kristalai suspensijoje išlieka tolygiai pasiskirstę po magmos vandenyną.
Didėjant sukimosi greičiui, kristalų pasiskirstymas keičiasi. Esant nedideliam ar dideliam greičiui, kristalai greitai nusėda į dugną ties šiauriniu ir pietiniu poliais ir juda į magmos vandenyno, esančio netoli pusiaujo, apatinę pusę. Vidurinėse platumose kristalai pakabinami ir tolygiai pasiskirsto.
Esant pačiam greičiausiam sukimosi greičiui - pilnam sukimui maždaug per 3–5 valandas - kristalai kaupiasi magmos vandenyno dugne, nesvarbu, kokia platuma. Tačiau konvekcija besisukančioje magmoje prie poliarinių sričių pakartotinai privertė kristalus pūsti, todėl kristalizuotas sluoksnis nebuvo labai stabilus.
Mokslininkai tiksliai nežino, kaip greitai sukasi ankstyvoji Žemė, nors, jų manymu, magmos vandenyno egzistavimo metu ji visiškai pasisuko maždaug per 2–5 valandas.
Tyrime, paskelbtame būsimo gegužės mėnesio žurnale „Earth and Planetary Science Letters“, nebuvo svarstomos kitos mineralų rūšys ar modeliuotas silikatų pasiskirstymas už magmos vandenyno pirmosios kristalizacijos pirmosios fazės. Kitas pavyzdys - įtraukti mineralus į modelį.
Jis pridūrė, kad taip pat domisi vėlesnių planetų poveikiu. Netrukus po milžiniško mėnulio formavimo smūgio Žemė tikriausiai atsitrenkė į mažesnes kosmines uolienas, sakė Maasas. Jei dėl Žemės sukimosi magmos vandenynas kristalizavosi netolygiai, mineralai, esantys tuose tarpžvaigždinių šiukšlių gabaluose, galėjo būti įterpti į Žemę labai skirtingai, atsižvelgiant į tai, kur jie nusileido.
Taip pat neaišku, ar šiandienos mantija išlaiko šios ugningos pradžios pėdsakus. Šiuolaikinė mantija yra šiek tiek paslaptis. Ypač stulbinantys yra „pūslelės“, du žemyno dydžio karštos uolienos plotai, kurie visada sulėtina seismines bangas nuo žemės drebėjimų, kurie praeina. Tinkamai žinomos kaip „didelės mažo šlyties greičio provincijos“ arba LLSVP, šios pūslės yra visos 100 kartų didesnės už Everesto kalną, tačiau niekas nežino, iš ko jos pagamintos ar kodėl jos ten yra.
Tarp šių dienų mantijos anomalijų, tokių kaip pūslelės ir senovės ankstyvosios žemės magmos vandenynas, vis dar nesusiję taškai, sakė Maasas. Turbūt visus tos ugningos jūros pėdsakus jau seniai ištrynė geologinės jėgos, pridūrė jis. Tačiau išsiaiškinimas, kaip atrodė pradinis kietas planetos paviršius, galėtų padėti paaiškinti, kaip ji išsivystė į dabartinę būseną.
