Nová studie ukazuje, že obrovská záhadná struktura pod Havajem, vědecky klasifikovaná jako zóna s mega-ultra-nízkou rychlostí (mega-ULVZ), není roztavená hmota, jak se dříve myslelo, ale spíše hustá, pevná formace bohatá na železo. Tento objev zásadně mění naše chápání toho, jak jsou udržovány vulkanické supervulkány, jako je Havaj, a poskytuje bezprecedentní pohledy do hlubokého nitra Země.
Mega-UNSZ: Co to je a proč je to důležité
Zóny ultra-nízké rychlosti (ULZZ) jsou obrovské oblasti nacházející se poblíž hranice mezi zemským pláštěm a jádrem, přibližně 2900 kilometrů pod povrchem. Vyznačují se výrazně pomalejšími seismickými vlnami – proto byly poprvé objeveny. Mega-UNZZ jsou největší z těchto zón, rozkládající se na stovkách kilometrů a často spojené s vulkanickými supervulkány na místech, jako je Havaj, Island a Markézské ostrovy.
To je důležité, protože tyto zóny poskytují přímou linii pohledu na složení a chování hluboké Země. Jejich studium nám pomáhá porozumět nejen tomu, jak vznikla Země, ale také jak se vyvíjejí další planety.
Pevné železo, nikoli roztavená kaše
Po mnoho let jedna z předních teorií naznačovala, že mega-UNSZ byly primárně složeny z částečně roztaveného materiálu. Nová studie zveřejněná 28. ledna v časopise Science Advances to však vyvrací. Výzkumníci vedení Doyoung Kimem z Imperial College London použili nový přístup kombinující kompresní (P) a smykové (S) seismické vlny k analýze mega-USS pod Havají.
Důkazy silně naznačují, že struktura je převážně tvrdá hornina s vysokým obsahem železa. Podle Kim: “Protože je to materiál bohatý na železo, bude více elektricky vodivý, a to ve skutečnosti podpoří tepelnou vodivost – takže to ve skutečnosti pomůže zadržet vlečku, takže vydrží déle.”
Důsledky pro sopečnou činnost a historii Země
Pevná kompozice obsahující železo má významné důsledky. Vysoká tepelná vodivost železa pomáhá stabilizovat havajský supervulkán a poskytuje dlouhodobý zdroj sopečné aktivity.
Původ mega-UNSZ zůstává předmětem diskuse, ale studie naznačuje dvě hlavní možnosti:
- Zbytky rané evoluce Země: Struktura může být pozůstatkem formování planety, zejména z krystalizace starověkého oceánu magmatu nebo rekrystalizovaných tavenin.
- Subdukovaná oceánská kůra: K jejímu vzniku může přispívat materiál z hlubokého pláště, včetně oceánské kůry bohaté na vodu subdukované subdukčními zónami.
Kim poznamenává, že ne všechny mega-UNSZ jsou stejné a že některé z nich mohou dokonce obsahovat materiál pocházející ze samotného zemského jádra. Nový analytický přístup umožňuje vědcům rozlišovat mezi těmito typy HSS po celém světě.
“Nejprve musíme jasně pochopit, co se děje na Zemi, abychom plně porozuměli tomu, co se děje na jiných planetách.” – Doyona Kim
Tato studie není jen o Havaji; toto je kritický krok k pochopení formování planet a dynamiky hlubokého nitra Země. Složení a chování těchto skrytých struktur bude v nadcházejících letech utvářet naše chápání planety.
