Naukowcy przedstawili nowy model, który może rozwiązać dwie tajemnice tego świata naraz: tę dotyczącą nieba i tę ziemską. Pierwsza z nich od tysiącleci nurtuje wszystkich, od naukowców po ciekawskie dzieci: skąd wziął się Księżyc?
Według najpopularniejszej teorii Księżyc powstał 4,5 miliarda lat temu, gdy niedoszła planeta wielkości Marsa rozbiła się o wciąż jeszcze kształtującą się Ziemię. Ta wielka kolizja między wczesną Ziemią a protoplanetą o nazwie Theia miałaby wyrzucić na orbitę ziemską ogromną ilość szczątków, które utworzyły ostatecznie to, co miało stać się później Księżycem. Tak przynajmniej głosi teoria – mimo dekad poszukiwań naukowcy nie zdołali dotąd znaleźć żadnych dowodów na istnienie Thei.
Nowe badania przeprowadzone w Stanach Zjednoczonych i opublikowane w czasopiśmie Nature sugerują teraz, że uczeni mogli po prostu spoglądać w złym kierunku. Około 2900 kilometrów pod powierzchnią Ziemi znajdują się dwie masywne „plamy”, które wprawiają geologów w zakłopotanie już od czasu, gdy fale sejsmiczne ujawniły ich istnienie w latach 80. ubiegłego wieku. Te skupiska materiału mają wielkości kontynentu i leżą na dnie skalistego płaszcza Ziemi w pobliżu jej stopionego jądra. Jedno pod Afryką, a drugie pod Oceanem Spokojnym.
Już wcześniej ustalono, że plamy są znacznie gorętsze i gęstsze niż otaczające je skały, ale niewiele więcej było na ich temat wiadomo. Najnowsze badania wskazują natomiast na to, że tajemnicze obiekty mogą być zakopanymi głęboko pod ziemią reliktami Thei, które przedostały się na Ziemię podczas dawnego zderzenia obu globów. I od tego czasu ukrywają się w pobliżu jądra naszej planety.
Co więcej, zespół twierdzi, że zderzenie to skutkowało czymś jeszcze poza efektem ubocznym w postaci utworzenia Księżyca. Pozostałości i sam impakt mogły też pomóc Ziemi stać się wyjątkową planetą sprzyjającą życiu – taką, jaką jest do dzisiaj.
Odkrycie plam ma ciekawą historię. Długo szukano pozostałości zderzenia, nim zdano sobie sprawę, że trzeba ich szukać dosłownie pod ziemią. Badania te wymagały także współpracy ekspertów z bardzo odrębnych dziedzin wiedzy na temat kosmosu i geologii – krótko mówiąc, połączenia sił. Dziś uważa się, że gdy Theia uderzała w protoziemię, poruszała się z prędkością ponad 10 kilometrów na sekundę, i właśnie to pozwoliło jej wniknąć bardzo głęboko w dolny płaszcz Ziemi. A gdy stopiony materiał Thei ostygł i zestalił się, jego wysoka zawartość żelaza powodowała, że mógł opadać głębiej długo, aż do granicy płaszcza i jądra. Z biegiem lat nagromadził się tam w dwie oddzielne struktury, obecnie oficjalnie nazywane dużymi prowincjami o niskiej prędkości (LLVP), z których każda jest większa niż sam Księżyc.
Testowanie teorii opartej na wydarzeniach rozgrywających się w tak odległych czasach i tak głęboko pod Ziemią jest jednak niezwykle trudne, a sami autorzy pracy podkreślają, że ich modelowanie nie może być w 100 procentach pewne. Jeśli jednak jest w tym wszystkim sporo prawdy, konsekwencje mogą być ogromne, łącznie z tym, że Ziemia potencjalnie pozostaje jedyną planetą we Wszechświecie zdolną do podtrzymywania życia. Zderzenie z planetą Theia, które uważa się za ostatnie duże zdarzenie akrecyjne w historii Ziemi, znacząco zmieniło jej skład w ciągu zaledwie 24 godzin. Czy właśnie dlatego nasza planeta jest wyjątkowa i znacznie różni się od innych planet skalistych?
Już we wcześniejszych badaniach sugerowano, że Theia mogła przynieść na Ziemię wodę, kluczowy składnik życia. Zaobserwowano też, że tajemnicze plamy wysyłają „pióropusze płaszczowe”, czyli kolumny magmy, w kierunku powierzchni Ziemi, i powiązano je z ewolucją superkontynentów. W każdym razie najprawdopodobniej Theia zostawiła na Ziemi coś, co odegrało ważną rolę w późniejszej ewolucji Ziemi trwającej 4,5 miliarda lat.
Choć wielu uczonych uważa wyniki badań za ważne i interesujące, podkreśla się też fakt, że zagadka powstania Księżyca nie została jeszcze w pełni rozwiązana. Wyniki z pewnością nadają większą wagę hipotezie zderzenia, a także dostarczają wiarygodne wyjaśnienie anomalii obecnych na granicy jądra i płaszcza Ziemi. A pozostałości Thei mogą odpowiadać za procesy na Ziemi trwające do dziś.
Tajemnicze plamy wewnątrz Ziemi mogły powstać po kolizji z Księżycem. Źródło: Nature
Czytaj więcej:
- Oryginalny artykuł
- Qian Yuan, Moon-forming impactor as a source of Earth's basal mantle anomalies, Nature (2023)
- Jak powstał Księżyc? Nowa teoria i dwa zderzenia
Źródło: Phys.org
Opracowanie: Elżbieta Kuligowska
Na ilustracji: Wiele osób wciąż zastanawia się, skąd właściwie wziął się Księżyc. Mogła za to odpowiadać ogromna kolizja, która umieściła części dawnej protoplanety pod... naszymi stopami. Źródło: NASA
