Mantodakı sirli quruluşlar varlığımızın səbəbini izah edə bilər

Ayaqlarınızın minlərlə kilometr altında, okean və qitələrin təqribən 1800 mil dərinliyində, planetimiz özünün gərgin gənclik dövründən qalan iki nəhəng izi daşıyır. Qitələrlə rəqabət edə biləcək ölçüdə olmalarına baxmayaraq, heç bir insan onları görə bilməz. Alimlər onları "böyük aşağı sürətli sürüşmə zonaları" (LLSVP) adlandırır və bu strukturlar planetin mantiyası ilə qızmar nüvəsi arasındakı nüvə-mantiya sərhədində yerləşir. Onlardan biri Afrika altında, digəri isə Sakit Okeanının altında mövcuddur. Bu nəhəng quruluşların yaxınlığında isə "ultra-aşağı sürət zonaları" (ULVZ) kimi tanınan daha nazik və qəribə xüsusiyyətlər var. Bunlar nüvənin üst qatına yapışmış yarıərimiş süxur gölməçələrinə bənzəyir. Hər iki bölgə zəlzələ dalğalarını yavaşladaraq, alimlərə orada mantiyanın qalan hissəsindən fərqli bir şeyin olduğunu göstərir. Onilliklər boyu tədqiqatçılar bu gizli nəhənglərin nə anlama gəldiyini və niyə mövcud olduğunu düşünmüşlər. "Nature Geoscience" jurnalında dərc olunan yeni bir araşdırma, onların planetin xaotik yaranmasından qalan qədim izlər ola biləcəyini irəli sürür. Bu izlərin formalaşmasında təkcə ərimiş süxurlar deyil, həm də nüvənin özündən sızan maddələr rol oynayıb. "Bunlar təsadüfi qəribəliklər deyil," deyə Rutgers Universitetinin Yer və planet elmləri üzrə dosenti, araşdırmanın aparıcı müəllifi Yoshinori Miyazaki bildirib. "Onlar Yer kürəsinin ən erkən tarixinin barmaq izləridir. Əgər onların niyə mövcud olduğunu anlaya bilsək, planetimizin necə yarandığını və niyə yaşana bilən hala gəldiyini də başa düşərik."

Alovlu Keçmişə Malik Yer Kürəsi

Erkən Yer kürəsi bu gün tanıdığımız mavi dünyaya bənzəmirdi. Ayın yaranmasına səbəb olan böyük toqquşmadan sonra, planetin böyük hissəsi qlobal bir maqma okeanı ilə örtülmüşdü. Bu ərimiş süxur dənizi yavaş-yavaş soyuyaraq sərtləşdi və alimlərin bu gün öyrəndiyi təbəqəli daxili quruluşu yaratdı. İllərdir ki, modellər bu maqma okeanının suyun yağdan ayrılması kimi nizamlı kimyəvi təbəqələrə ayrılaraq donduğunu irəli sürürdü. Lakin dünyamızın daxili hissəsinin seysmik görüntüləri daha qarışıq bir mənzərəni ortaya qoyur. Nəticədə nizamlı təbəqələr əvəzinə, mantiyanın dibində qeyri-adi süxur yığınları və qismən ərimiş görünən nazik sahələr mövcuddur. "Bu ziddiyyət başlanğıc nöqtəsi idi," deyə Miyazaki qeyd edib. "Əgər maqma okeanından başlasaq və hesablamalar aparsaq, bu gün mantiyasında gördüyümüz nəticəni əldə etmirik. Nəsə çatışmırdı."

Nüvə-mantiya sərhədində Qaynar Mübadilə

Tədqiqat qrupunun fikrincə, çatışmayan tərkib hissəsi nüvənin özüdür. Əvvəlki fərziyyələrdən fərqli olaraq, bu yeni araşdırma Yer kürəsinin nüvəsinin formalaşdıqdan sonra qapalı qalmadığını irəli sürür. Milyardlarla il ərzində bəzi elementlər yavaş-yavaş yuxarıya doğru sızmış ola bilər. Nüvə, ərimiş metaldan silikon, maqnezium və oksigen ehtiva edir. Nüvə soyuduqca, bu materialların kiçik bərk hissəcikləri yaranaraq nüvə-mantiya sərhədinə doğru hərəkət edib. Əgər bu hissəciklər gəldiyi zaman mantiya hələ də ərimiş halda idisə, onlar qaynar qəhvədə şəkər kimi maqmaya qarışmış olardılar. Bu yeni materialın daimi sızması mantiyanın daxili kimyasını dəyişdi və onun donma prosesinə təsir etdi. Alimlər bu hibrid təbəqəni "bazal eksolyusiya ilə çirklənmiş maqma okeanı" adlandırırlar. Bu ifadə uzun səslənsə də, fikir sadədir: dünyamızın dərin maqma okeanı saf deyildi; o, davamlı olaraq nüvədən gələn maddələrlə zənginləşirdi. Modellər göstərir ki, bu əlavə daxilolma mantiyanın dibinin həddən artıq sıx və sadə tərkibli olmasının qarşısını alıb. Nüvənin ətrafında qalın, ağır bir örtük əmələ gətirmək əvəzinə, material sərbəst şəkildə yığınlara toplaşa bilib. Bu yığınlar, bu gün gördüyümüz nəhəng yeraltı strukturlara çox bənzəyir.

Vulkan Süxurlarında Gizlənən İşarələr

Bu fərziyyə, vulkanlar tərəfindən səthə gətirilən ipuçlarını izah etməyə də kömək edir. Havay və İslandiya kimi yerlərdəki lavanın kimyəvi tərkibi okean ortası silsilələrindəki lavadan fərqlənir. Bu ada vulkanlarından bəziləri, planetin səth süxurlarından daha qədim görünən helium buraxır. Onlar həmçinin volfram və silisium izotoplarının qeyri-adi nisbətlərini göstərir ki, bu da planetin dərinliklərindəki bir mənbəyə işarə edir. Tədqiqata əsasən, mantiyadan qalxan püskürmələrdə nüvədən təsirlənmiş az miqdarda material bu siqnalları yarada bilər. Bu dərin materialın bir faizindən az hissəsi normal mantiya süxurları ilə qarışdıqda, bəzi ada lavalarında ölçülən qeyri-adi nümunələri təkrarlamaq mümkündür. Ən ekstremal silisium göstəriciləri hələ də alimləri çaşdırır. Bunlar hələ aydın olmayan başqa proseslərlə bağlı ola bilər. Lakin ümumi uyğunluq kifayət qədər güclüdür ki, dərin mantiya ilə nüvə arasındakı əlaqə indi təsadüfdən daha çox şey kimi görünür. "Bu iş, planetar elm, geodinamika və mineral fizikasını birləşdirərək dünyamızın ən qədim sirlərindən bəzilərini necə həll edə biləcəyimizin gözəl bir nümunəsidir," deyə Prinston Universitetindən tədqiqatın həmmüəllifi Jie Deng bildirib. "Dərin mantiyanın erkən nüvə qarşılıqlı əlaqələrinin kimyəvi yaddaşını hələ də daşıya bilməsi fikri, planetin təkamülünü anlamaq üçün yeni yollar açır."

Yer Kürəsinin Qəlbinə Yeni Pəncərə

Tapıntılar təkcə süxur və minerallardan kənara çıxır. Onlar birbaşa dünyamızın niyə həyatın inkişaf edə biləcəyi bir yerə çevrildiyi sualına cavab verir. Planetin daxilindəki hərəkətlər vulkanları qidalandırır, quru sahələrini yenidən formalaşdırır və okeanları şəkilləndirir. Dərinliklərdən qalxan istilik plitə tektonikasını hərəkətə gətirir ki, bu da karbonu təkrar emal edir və iqlimi uzun müddət ərzində sabitləşdirir. Miyazaki hesab edir ki, nüvə-mantiya sərhədindəki qarışma planetimizin düzgün şəkildə soyumasına kömək etmiş ola bilər. Çox sürətli soyuma planetin donmasına, çox yavaş soyuma isə nəzarətdən çıxmış bir sobaya çevrilməsinə səbəb ola bilərdi. "Yer kürəsində su, həyat və nisbətən sabit bir atmosfer var," deyə o bildirib. "Veneranın karbon qazı ilə zəngin qalın bir atmosferi, Marsın isə demək olar ki, atmosferi yoxdur. Bunun səbəbini tam olaraq anlamırıq. Lakin bir planetin daxilində baş verənlər, onun necə soyuması və təbəqələrinin necə təkamül etməsi cavabın böyük bir hissəsi ola bilər." Dərin strukturlar səth fəaliyyəti ilə də əlaqəli görünür. Seysmik görüntülər bu yeraltı yığınlardan qalxan püskürmələrin səthdəki vulkan zəncirlərini qidalandıra biləcəyini göstərir. Bu mənada, planetin gizli qəlbi hələ də alov və tüstü vasitəsilə danışır.

Yazılmaqda Olan Elmi Hekayə

Bu araşdırma planetimizin daxili quruluşu haqqında kitabı bağlamır, əksinə, yeni fəsillər açır. Alimlərin hələ də mantiyanın daha dəqiq görüntülərinə və yüksək təzyiq altında ekzotik mineralların daha yaxşı ölçülərinə ehtiyacı var. Gələcək təcrübələr bu materialların heç bir laboratoriyanın təbii olaraq yarada bilmədiyi şəraitdə necə davrandığını sınaqdan keçirəcək. Zəlzələlərdən əldə edilən daha çox məlumat minlərlə mil dərinlikdə nələrin olduğunu daha aydın göstərəcək. Lakin hər bir addım bizi dünyamızın altındakı mühərriki anlamağa daha da yaxınlaşdırır. "Çox az ipucu ilə də olsa, məntiqli bir hekayə qurmağa başlayırıq," deyə Miyazaki qeyd edib. "Bu araşdırma bizə dünyamızın necə təkamül etdiyi və niyə bu qədər xüsusi olduğu barədə bir qədər daha çox əminlik verir."

Tədqiqatın Praktiki Faydaları

Bu araşdırma alimlərin dünyamızın "mühərrikini" necə anladığını yenidən formalaşdırır. O, nüvəni, mantiyanı və səthi təcrid olunmuş təbəqələr kimi deyil, bir təkamül edən sistemin hissələri kimi əlaqələndirir. Bu, tədqiqatçılara vulkanik risk, uzunmüddətli iqlim sabitliyi və planetin daxilindəki istilik axını haqqında daha yaxşı modellər qurmağa kömək edir. Gələcəkdə bu, dərin mantiya püskürmələrinin haradan qalxdığını və qitələrin zamanla necə dəyişdiyini daha dəqiq proqnozlaşdırmağa kömək edə bilər. Həmçinin, digər planetləri öyrənmək üçün yeni bir bələdçi təqdim edərək, alimlərə uzaq dünyaların həyat üçün əlverişli şərtlərə malik olub-olmadığını qiymətləndirməyə yardım edir.

24 saat