Głęboko pod ziemią skrywa się zagadkowa strefa. Naukowcy dostrzegli tam ruch

Przedstawiciele Politechniki Federalnej w Zurychu umieścili opis swoich działań na łamach Communications Earth & Environment. Po kilkudziesięciu latach od zapoczątkowania całej zagadki udało się wykonać istotne kroki w stronę jej rozwikłania. Źródłem niepewności było to, że fale sejsmiczne powstające w trakcie trzęsień ziemi podlegały zaskakującemu przyspieszaniu, gdy przechodziły przez ten obszar.

Czytaj też: Geologiczny fenomen w Państwie Środka zachwyca świat. Chińscy inżynierowie planują śmiałą operację

Zdaniem geologów było to oznaką tego, iż sygnały te napotykały odmienny rodzaj materiału. W 2004 roku udało się też ustalić pewien bardzo istotny fakt: minerał zwany perowskitem, stosunkowo powszechny w dolnym płaszczu naszej planety i słynący z zastosowań na potrzeby produkcji paneli fotowoltaicznych, przekształca się w nowy minerał, gdy znajdzie się w pobliżu opisywanej strefy.

Dzieje się tak przy udziale ekstremalnie wysokiego ciśnienia i temperatur, a naukowcy łączyli ten fenomen z zagadkowych zachowaniem fal sejsmicznych przechodzących przez tę warstwę Ziemi. Trzy lata później nastąpił jednak zwrot akcji: badacze wykazali, że zmiany z perowskitem w roli głównej nie mogą posłużyć do wyjaśnienia tego, co dzieje się z falami sejsmicznymi.

Strefa, która zwróciła uwagę naukowców, znajduje się na głębokości około 2700 kilometrów. Przechodzące tam fale sejsmiczne wyraźnie przyspieszają

Lata mijały, a geolodzy zyskali dostęp do coraz bardziej zaawansowanych narzędzi. Jedno z takowych, mające postać modelu komputerowego, umożliwiło im lepsze rozeznanie się w sytuacji. Wyszło na jaw, że w zależności od kierunku, w którym zwrócone są kryształy zmodyfikowanego perowskitu, zachodzi zmiana twardości minerału. Wyłącznie w sytuacji, w któej wszystkie kryształy minerału zwrócone są w tym samym kierunku, fale sejsmiczne podlegają przyspieszaniu. Tak właśnie dzieje się na głębokości około 2700 kilometrów.

Chcąc przekonać się, czy teoretyczne przewidywania mają odzwierciedlenie w rzeczywistości, członkowie zespołu badawczego przeprowadzili eksperymenty w warunkach laboratoryjnych. Wykazali dzięki nim, że zmienione perowskity ustawiają się w tym samym kierunku pod wpływem ogromnego ciśnienia i temperatur. Obserwacje pokryły się z tym, co jest widoczne w przypadku fal przechodzących przez zagadkową warstwę. 

Czytaj też: Wodór z wnętrza Ziemi. Naukowcy mają gotowy przepis na czyste paliwo

Geolodzy sugerują, że kryształy ustawiają się w linii przy udziale poziomego ruchu skały wzdłuż dolnej krawędzi płaszcza naszej planety. Przewidywano to już wcześniej, lecz brakowało przekonujących dowodów, które by to potwierdzały. Teraz, mając świadomość, iż konwekcja płaszcza stałej skały występuje na granicy między jądrem a płaszczem Ziemi, naukowcy mogą rozpocząć kolejny rozdział badań poświęconych tym słabo poznanym środowiskom.