Asi 3 000 kilometrov (1 864 míľ) pod našimi nohami leží záhadná zbierka materiálu nazývaná D vrstva, ktorá už dlho fascinuje vedcov kvôli svojmu zhlukovaniu.

Nová štúdia naznačuje, že táto vrstva, škvrnami tenká a inde hrubá, mohla vzniknúť zo starovekého magmatického oceánu, o ktorom sa predpokladá, že pokrýval ranú Zem pred miliardou rokov.

Simulácie vykonané medzinárodným tímom výskumníkov naznačujú, že chemické reakcie spôsobené extrémnymi tlakmi a teplotami na dne starovekého oceánu magmy mohli spôsobiť nerovnomernosť, ktorú dnes vidíme vo vrstve D.

Ich simulácie sa líšia od predchádzajúcich modelov jedným kľúčovým spôsobom: vodou, ktorá bola prítomná v starovekých magmatických oceánoch Zeme, ale ktorej vplyv na tieto oceány pri ochladzovaní a tuhnutí sa zriedka berie do úvahy.

Nová štúdia predpokladá, že voda môže byť zmiešaná s minerálmi za vzniku peroxidu železa a horčíka alebo (Fe,Mg)O₂. Tento peroxid priťahuje železo, takže jeho prítomnosť by mohla vysvetliť, ako sa tvoria vrstvy bohaté na železo tam, kde sa nachádza vrstva D. Priamo nad hranicou medzi roztaveným vonkajším jadrom Zeme a okolitým plášťom.

„Náš výskum naznačuje, že tento vodný magmatický oceán podporoval tvorbu fázy bohatej na železo nazývanej peroxid železa a horčíka.“ On hovorí Dátový vedec Qingyang Hu z Centra pre vysokotlakový výskum a pokročilé technológie (HPSTAR) v Pekingu.

„Podľa našich výpočtov mohla jeho väzba na železo viesť k akumulácii peroxidu železa vo vrstvách s hrúbkou od niekoľkých do desiatok kilometrov.“

Keď sa železo odoberalo, tieto chemické reakcie sa koncentrovali v určitých oblastiach a vytvorila sa vrstva „D“, ktorá tvorí tím navrhuje vo svojom novom dokumente.

Ak je ich zdôvodnenie správne, mohlo by to tiež pomôcť vysvetliť zóny ultranízkej rýchlosti (ULVZ), ktoré sa nachádzajú hlboko v Zemi, husté zóny materiálu, ktoré spomaľujú seizmické vlny na plazenie.

Okrem toho sa výskumníci domnievajú, že tieto vrstvy bohaté na železo mali izolačný účinok a udržiavali rôzne oblasti dole na spodnej časti vrstvy. Spodné krídlo oddelené od seba.

„Naše zistenia naznačujú, že peroxid bohatý na železo, vytvorený zo starovekej vody v oceáne magmy, zohral kľúčovú úlohu pri tvorbe heterogénnych štruktúr vrstvy D, “ povedal Hu. On hovorí.

Vedci sa domnievajú, že tento magmatický oceán vznikol v dôsledku masívnej zrážky s inou planétou asi pred 4,5 miliardami rokov.

Niektoré zo zostávajúcich kúskov boli vyhodené a vytvorili to, čo teraz nazývame Mesiac, zatiaľ čo zmes prchavých prvkov (vrátane uhlíka, dusíka, vodíka a síry) zostala na našej planéte, aby pomohla stimulovať život.

Samozrejme, vrátiť sa tak dlho späť nie je jednoduché a stále sa vedie veľa vedeckých diskusií o tom, čo sa skrýva pod povrchom Zeme a ako sa tam dostalo. Ako sa zlepšujeme v odpovediach na tieto druhy otázok, získavame aj lepší obraz o tom, aká bola Zem pred miliardami rokov.

„Tento model dobre súhlasí s nedávnymi výsledkami numerického modelovania, čo naznačuje, že nižšia heterogenita plášťa môže byť dlhodobým znakom.“ On hovorí Geofyzik Ji Ding z Princetonskej univerzity.

Výskum bol publikovaný v r National Science Review.