Βρήκαν ακόμη ένα κομμάτι από το χαμένο dna του πλανήτη μας: Η πρώιμη Γη, συγκρούστηκε πριν από 4,5 δισ. χρόνια με τη Theia (βίντεο)

Facebook Twitter Viber Messenger WhatsApp E-mail

Για δεκαετίες, οι επιστήμονες έχουν μπερδευτεί από δύο μεγάλες, μυστηριώδεις «σταγόνες» στον μανδύα της Γης. Αυτοί οι βραχώδεις σχηματισμοί έχουν μήκος χιλιάδες χιλιόμετρα και είναι ελαφρώς πυκνότεροι από το περιβάλλον τους, υπονοώντας ότι είναι κατασκευασμένοι από διαφορετικό υλικό από τον υπόλοιπο μανδύα.

Όπως καταγράφει ο Anil Oza στο Nature.com παρουσιάζοντας και εκλαϊκεύοντας μια νέα επιστημονική μελέτη

Μια νέα μοντελοποίηση από υπολογιστή -που έγινε με κοινή προσπάθεια από ομάδα επιστημόνων στα μεγαλύτερα πανεπιστήμια των ΗΠΑ μαζί με τον Qian Yuan, μεταδιδακτορικό συνεργάτη στο CalTech- υποστηρίζει μια δραματική ιστορία προέλευσης για αυτές τις παράξενες «σταγόνες»: είναι αποτέλεσμα μιας τεράστιας σύγκρουσης πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια μεταξύ της πρώιμης Γης και ενός άλλου νεαρού πλανήτη. Και μάλιστα εκτιμάται ότι είναι η ίδια σύγκρουση που σχημάτισε τη Σελήνη.

Η μοντελοποίηση υποδηλώνει ότι αυτή ως αποτέλεσμα αυτής της« βίαιης» της Γης με τον πλανήτη που έχει ονομαστεί Theia, ήταν να ενσωματωθούν υπολείμματά της στο κάτω μισό του μανδύα της Γης. Η σύγκρουση ήταν τόσο σφοδρή που ένα μέρος από τα υπολείμματα της Theia εκτινάχθηκαν τόσο ψηλά που μπήκαν στο διάστημα και τελικά με την πάροδο του χρόνου  μπήκαν σε τροχιά και σχημάτισαν τη Σελήνη.

Η ιδέα ότι οι ανωμαλίες του μανδύα είναι απομεινάρια της Theia δεν είναι νέα, λέει η Robin Canup, πλανητολόγος στο Southwest Research Institute στο Boulder του Κολοράντο. «Αλλά αυτό το χαρτί είναι το πρώτο στο μυαλό μου που παίρνει πραγματικά αυτή την ιδέα στα σοβαρά», λέει.

Η μελέτη δημοσιεύεται ολόκληρη στο Nature .

Κοσμική σύγκρουση

Μια γιγάντια σύγκρουση μεταξύ της νεαρής Γης και ενός μικρότερου πρωτοπλανήτη ήταν εδώ και καιρό η επικρατούσα θεωρία για το σχηματισμό της Σελήνης. Μια τέτοια προέλευση θα εξηγούσε χαρακτηριστικά όπως η έλλειψη πολλών πτητικών ενώσεων στη Σελήνη, οι οποίες θα είχαν εξατμιστεί κατά τη σύγκρουση με τη Γη.

Ένας τέτοιος τεράστιος αντίκτυπος στην αρχή της ανάπτυξης της Γης θα έπρεπε να είχε αφήσει κάποια ίχνη. Οι επιστήμονες αναρωτήθηκαν αν αυτά τα ίχνη μπορεί να περιλαμβάνουν τις παράξενες περιοχές στον μανδύα της Γης – το στρώμα μεταξύ του φλοιού και του πυρήνα. Οι επιστήμονες αποκαλούν αυτούς τους σχηματισμούς μεγάλες επαρχίες χαμηλής ταχύτητας, επειδή τα σεισμικά κύματα ταξιδεύουν πιο αργά μέσα από αυτά από ό,τι στον υπόλοιπο μανδύα.

Οι ερευνητές διεξήγαγαν προσομοιώσεις σε υπολογιστή της αλληλεπίδρασης μεταξύ του μανδύα της Theia και του μανδύα της Γης από τη στιγμή της σύγκρουσης μέχρι σήμερα. Αυτό έδειξε ότι κάποιο υλικό από τη Theia αρχικά βυθίστηκε στο κάτω μέρος του μανδύα της Γης και ότι περισσότερη Theia συσσωρεύτηκε εκεί με την πάροδο του χρόνου, σχηματίζοντας τις σταγόνες. Οι συγγραφείς ανέφεραν αυτά τα αποτελέσματα σε μια συνάντηση πλανητικής επιστήμης το 2021.

Για την τελευταία τους δουλειά, οι συγγραφείς επέκτειναν τα μοντέλα τους. Βρήκαν ότι η ενέργεια της πλανητικής συντριβής θα είχε λιώσει εν μέρει τον μανδύα της Γης, ο οποίος θα είχε στη συνέχεια δύο στρώματα:

 

Το ανώτερο, λιωμένο στρώμα θα είχε στροβιλίσει κάποιο υλικό από τη Theia σε αυτό της Γης. Αλλά άλλο υλικό από τον πρωτοπλανήτη θα είχε βυθιστεί μέσα από το λιωμένο τμήμα του μανδύα και θα είχε κολλήσει στο κάτω στρώμα. Τελικά τα απομεινάρια της Theia θα είχαν σχηματίσει δύο ξεχωριστές σταγόνες. Εν τω μεταξύ, ακόμη περισσότερο υλικό εκτοξεύτηκε σε τροχιά και σχημάτισε τη Σελήνη.

Σύγκριση μανδύα και Σελήνη

Το μοντέλο δεν είναι ένα όπλο που καπνίζει ότι οι ανωμαλίες του μανδύα είναι απομεινάρια της Theia, αλλά ο Yuan και οι συνάδελφοί του «έχουν υποστηρίξει ότι [το σενάριο] μπορεί να ληφθεί σοβαρά υπόψη», λέει η Canup. «Δεν είναι απλώς μια ιδέα για πέταμα, κάτι που νομίζω [ήταν] πριν από αυτό το έργο». Το επόμενο βήμα θα είναι η επικύρωση των μοντέλων συγκρίνοντας δείγματα πετρωμάτων από τον μανδύα με μερικά από τη Σελήνη.

Ο Maxim Ballmer, γεωδυναμικός στο University College του Λονδίνου, δεν είναι σίγουρος ότι αυτή η ιδέα για τις ανωμαλίες του μανδύα θα αντέξει. Το μοντέλο «πρέπει οπωσδήποτε να δοκιμαστεί», λέει ο Ballmer. «Αλλά πιστεύω ότι είναι μια ιδέα που αξίζει να συνεχιστεί».

Ο Yuan ελπίζει ότι αυτή και η μετέπειτα έρευνα θα μπορούσαν να ρίξουν φως σε αυτό που έκανε τη Γη τόσο μοναδική – παράγοντες που μπορεί να περιλαμβάνουν τη σύγκρουση με τη Theia. Αυτή η μελέτη, λέει, υποδηλώνει ότι «αυτή η γιγαντιαία πρόσκρουση [δημιούργησε] κάποιες ετερογένειες στη Γη που μπορούν να διαρκέσουν για δισεκατομμύρια χρόνια»