Na dubini od oko 3.000 kilometara ispod naših nogu nalazi se misteriozni sloj materijala poznat kao D'' sloj, koji dugo vremena fascinira znanstvenike svojom neujednačenošću. Ovaj sloj, koji je na nekim mjestima tanak, a na drugim debeo, mogao bi biti ostaci drevnog magmatskog oceana koji je prekrivao ranu Zemlju prije nekoliko milijardi godina, sugeriraju nova istraživanja.

Kemijske reakcije potaknute ekstremnim tlakovima i temperaturama na dnu ovog drevnog magmatskog oceana mogle su uzrokovati neujednačenost koju danas vidimo u D'' sloju, pokazuju simulacije međunarodnog tima istraživača. Njihove simulacije razlikuju se od prethodnih modela u jednom ključnom aspektu: ulogu vode, koja je bila prisutna u drevnim magmatskim oceanima Zemlje, ali njezin utjecaj na te oceane pri hlađenju i stvrdnjavanju rijetko je bio razmatran.

Novo istraživanje pretpostavlja da se voda mogla miješati s mineralima kako bi stvorila željezno-magnezijev peroksid (Fe,Mg)O2. Ovaj peroksid privlači željezo, što bi moglo objasniti kako su se formirali slojevi bogati željezom upravo na mjestu gdje se nalazi D'' sloj, tik iznad granice između rastaljene vanjske jezgre Zemlje i okolnog plašta.

Utjecaj željezno-magnezijevog peroksida

"Naše istraživanje sugerira da je hidrirani magmatski ocean favorizirao stvaranje željezno-bogate faze nazvane željezno-magnezijev peroksid," kaže znanstvenik Qingyang Hu iz Centra za istraživanja naprednih znanosti i tehnologija visokog tlaka (HPSTAR) u Pekingu. "Prema našim izračunima, njegova afinitet prema željezu mogao je dovesti do nakupljanja željezno-dominantnog peroksida u slojevima debljine od nekoliko do nekoliko desetaka kilometara."

Kako se željezo premještalo, ove kemijske reakcije koncentrirale su se u određenim područjima, formirajući D'' sloj, predlaže tim u svom novom radu. Ako su njihova razmišljanja točna, to bi također moglo objasniti ultra-niske brzinske zone (ULVZ) duboko unutar Zemlje – guste regije materijala koje usporavaju seizmičke valove.

Istraživači također vjeruju da bi ti slojevi bogati željezom imali izolacijski učinak, držeći različite regije na dnu donjeg plašta odvojenima. "Naši nalazi sugeriraju da je željezno-bogati peroksid, formiran iz drevne vode unutar magmatskog oceana, igrao ključnu ulogu u oblikovanju heterogenih struktura D'' sloja," kaže Hu.

Sjeverni dio Zemlje trese novi zabrinjavajući fenomen: Iz tla su izronili opasni 'zombi požari'

Povijest magmatskog oceana

Ovaj magmatski ocean stvoren je gigantskim sudarom s drugim planetom prije oko 4,5 milijardi godina, misle znanstvenici. Neki preostali dijelovi izbačeni su i formirali ono što danas zovemo Mjesecom, dok je mješavina hlapljivih elemenata (uključujući ugljik, dušik, vodik i sumpor) ostala na našem planetu i pomogla potaknuti život.

Naravno, gledanje unazad kroz toliko vremena nije lako, i još uvijek postoji mnogo znanstvenih rasprava o tome što se nalazi ispod površine Zemlje i kako je tamo dospjelo. Kako postajemo bolji u odgovaranju na takva pitanja, također dobivamo jasniju sliku o tome kakva je Zemlja bila prije mnogo milijardi godina. "Ovaj model dobro se usklađuje s nedavnim numeričkim modelima, sugerirajući da heterogenost u najnižem plaštu može biti dugovječna značajka," kaže geofizičar Jie Deng iz Princetona, prenosi Eurekalert.

Ovo istraživanje otvara nova vrata razumijevanju drevnih geoloških procesa koji su oblikovali naš planet i može pružiti ključne uvide za buduće studije i misije koje će istraživati unutrašnjost Zemlje.