Zdá sa, že naša planéta skrýva tajomstvá aj pred najskúsenejšími výskumníkmi. To, čo sa dlho zdalo ako nesporný vedecký fakt, sa teraz ukazuje byť oveľa zložitejšie, ako sme si mysleli. Po mnoho rokov geológovia zastávali názor, že hranica medzi zemským jadrom a plášťom je jasná a neprekonateľná. Najnovšie výskumy však vrhajú na túto otázku úplne iné svetlo a nútia prehodnotiť mnohé základné predpoklady.
Stopy primárnych materiálov vo vulkanickej láve
Prvé náznaky, že tu niečo nie je v poriadku, sa objavili už pred niekoľkými desaťročiami. V 70. rokoch 20. storočia vedci objavili neobvykle vysoký obsah hélia-3 vo vzorkách lávy zo stredooceánskych chrbtov. Tento vzácny izotop vznikol krátko po Veľkom tresku a bol uzavretý v útrobách Zeme počas jej formovania pred 4,6 miliardami rokov.
„Myslím si, že zdrojom je jadro. Jadro bolo pravdepodobne izolované miliardy rokov, preto je to najpravdepodobnejšie miesto, kde sa mohli zachovať pôvodné izotopy,“ hovorí Matias Wilbold z univerzity v Göttingene.
Až teraz sa však podarilo nájsť presvedčivejšie dôkazy. Tím výskumníkov analyzoval izotopy ruténia-100 vo vulkanických horninách na Havaji, Galapágoch a kanadskom ostrove Baffin. Na všetkých týchto miestach, spojených s takzvanými plášťovými plúmiami, boli zistené anomálie ako ruténia-100, tak aj hélium-3. Kľúčom k tomuto javu môžu byť tajomné štruktúry nazývané LLSVP. Tieto gigantické komplexy veľké ako kontinenty pokrývajú asi 30 % hranice medzi jadrom a plášťom. Jeden z nich sa nachádza pod Afrikou, druhý pod dnom Tichého oceánu. Väčšina vulkanických plúmov pravdepodobne vzniká práve z týchto štruktúr. To vedie k predpokladu, že jadro môže vylučovať látku, ktorá cez tieto gigantické štruktúry preniká na povrch.
Najnovšie seizmické výskumy odhalili prekvapujúcu vlastnosť LLSVP: seizmické vlny prechádzajúce cez tieto štruktúry strácajú veľmi málo energie. To naznačuje, že sa skladajú z neobvykle veľkých kryštálov.
Nový pohľad na dynamiku planéty
Toto objavenie narúša základné predstavy o štruktúre Zeme. V spodnej časti plášťa je najväčšie utlmenie seizmických vĺn pozorované v takzvanom „prstenci okolo Tichého oceánu“ – chladnejšej oblasti s jemnozrnnou štruktúrou. Medzitým v zónach LLSVP, ktoré sú teplejšie a majú hrubú štruktúru, je utlmenie minimálne. To potvrdzuje, že LLSVP sú stabilné, trvalé štruktúry, schopné prenášať materiál z jadra.
Zaujímavé je, že globálne zmeny izotopov volfrámu v bazaltech oceánskych ostrovov možno vysvetliť prímesou menej ako 0,25 % jadrového materiálu. Existujú aj iné hypotézy, napríklad že tieto znaky môžu byť spôsobené kryštalizáciou oxidov kovov z vonkajšieho jadra. Celkovo 0,3 % takejto vrstvy obohatenej oxidmi v plášti by stačilo na obnovenie vzorov izotopov na báze ruténia a volfrámu, ktoré boli objavené v bazaltoch ostrovov.
Tieto objavy otvárajú novú kapitolu v geológii. Materiál, ktorý pred miliardami rokov klesol do stredu Zeme, sa teraz vďaka zložitým hlbokým procesom opäť vynára na povrch. Tento jav môže pomôcť lepšie pochopiť nielen históriu Zeme, ale aj súčasnú vulkanickú činnosť a tektoniku platní. Samozrejme, nie je vylúčené, že o niekoľko rokov bude potrebné prehodnotiť súčasné predstavy o tomto nezvyčajnom presune hmoty medzi jadrom a plášťom.
