Η πρώιμη Γη ήταν μια βαθύτατη θέση: ζεστό, περιστρεφόμενο, ταχύτατα περιστρεφόμενο και βομβαρδισμένο από διαστημικά συντρίμμια, συμπεριλαμβανομένου ενός σώματος μεγέθους Mars, του οποίου η κρούση δημιούργησε το φεγγάρι.
Ο ίδιος αντίκτυπος γύρισε ολόκληρη την επιφάνεια της νεοσυσταθείσας Γης σε ένα τετηγμένο ωκεανό μαγματικών. Τώρα, νέα έρευνα διαπιστώνει ότι η γρήγορη περιστροφή του πλανήτη μπορεί να έχει επηρεάσει τον τρόπο που η λιωμένη θάλασσα κρυώνει.
Η ταχύτητα της περιστροφής της Γης μπορεί να έχει επηρεάσει όπου το μεταλλικό πυριτικό άλας κρυσταλλώνεται και καθιζάνει καθώς ο ωκεανός μάγματος στερεοποιήθηκε, σύμφωνα με τη νέα μελέτη. Η ανομοιογενής συσσώρευση πυριτικών και άλλων ορυκτών μπορεί να έχει επηρεάσει την έναρξη της τεκτονικής των πλακών ή ακόμα και να εξηγήσει την περίεργη σύνθεση του σημερινού μανδύα, δήλωσε ο Christian Maas, γεωφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Münster στη Γερμανία.
Hot Earth
Ο Μάας είναι ο κύριος συγγραφέας της νέας μελέτης που διερευνά πώς ο αρχαίος ωκεανός μάγμα ψύχθηκε και τα ορυκτά μέσα του κρυσταλλώθηκαν. Όλες αυτές οι διαδικασίες άρχισαν πριν από περίπου 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, λίγο μετά τη δημιουργία της Γης, όταν ένα πλανητικό σώμα του μεγέθους του Άρη χτύπησε στο νεογέννητο πλανήτη. Η πρόσκρουση χτύπησε ένα κομμάτι συντριμμιών που σχημάτιζαν το φεγγάρι, δημιουργώντας παράλληλα τόση θερμότητα, που η επιφάνεια της Γης έγινε ένας ωκεανός μάγματος με βάθος αρκετών χιλιάδων μιλίων.
"Είναι πραγματικά σημαντικό να γνωρίζουμε πώς έμοιαζε ο ωκεανός του μάγματος", δήλωσε ο Μάας στο Live Science. Καθώς η ζεστή θάλασσα ψύχθηκε, έθεσε το σκηνικό για όλη τη γεωλογία που θα ακολουθούσε, συμπεριλαμβανομένης της τεκτονικής πλάκας και της σύγχρονης πολυεπίπεδης διαμόρφωσης του πλανήτη.
Ένα πράγμα που πολλοί ερευνητές δεν έχουν εξετάσει, είπε ο Μάας, είναι πως η περιστροφή της Γης θα επηρέαζε την ψύξη. Χρησιμοποιώντας μια προσομοίωση υπολογιστή, ο Μάας και οι συνεργάτες του απάντησαν σε αυτό το ερώτημα, μοντελοποιώντας την κρυστάλλωση ενός τύπου ορυκτού, πυριτικού, το οποίο αποτελεί ένα μεγάλο κομμάτι της γήινης φλούδας.
Cooldown
Η προσομοίωση έδειξε ότι η ταχύτητα της περιστροφής του πλανήτη επηρέασε όπου το πυριτικό άλας εγκαθίσταται στα αρχικά στάδια της ψύξης του μαγματικού ωκεανού, το οποίο πιθανόν συνέβη πάνω από χίλια έως ένα εκατομμύριο χρόνια. Με αργή περιστροφή, από 8 έως 12 ώρες ανά περιστροφή, οι κρύσταλλοι παραμένουν σε εναιώρημα, παραμένοντας ομοιόμορφα κατανεμημένοι σε όλο τον ωκεανό του μάγματος.
Καθώς αυξάνεται η ταχύτητα περιστροφής, αλλάζει η κατανομή των κρυστάλλων. Με μέτρια ή υψηλή ταχύτητα, οι κρύσταλλοι εγκαθίστανται γρήγορα προς τα κάτω στους βόρειους και νότιους πόλους και μετακινούνται στο κάτω μισό του ωκεανού μάγματος κοντά στον ισημερινό. Στα μεσαία γεωγραφικά πλάτη, οι κρύσταλλοι παραμένουν αναρτημένοι και κατανέμονται ομοιόμορφα.
Στις πολύ ταχύτερες ταχύτητες περιστροφής - μια πλήρη περιστροφή σε περίπου 3 έως 5 ώρες - οι κρύσταλλοι συσσωρεύονται στο κάτω μέρος του ωκεανού μάγματος ανεξάρτητα από το γεωγραφικό πλάτος. Εντούτοις, η μετάγγιση στο περιστρεφόμενο μάγμα κοντά στις πολικές περιοχές επανειλημμένα προκάλεσε την εμφάνιση των κρυστάλλων, οπότε το κρυσταλλωμένο στρώμα δεν ήταν πολύ σταθερό.
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακριβώς πόσο γρήγορα περιστρέφεται η πρώιμη Γη, αν και εκτιμούν ότι περιστρέφεται τελείως σε περίπου 2 έως 5 ώρες κατά την ύπαρξη του ωκεανού του μάγματος.
Η μελέτη, που δημοσιεύθηκε στο επερχόμενο τεύχος Μαΐου του περιοδικού Earth and Planetary Science Letters, δεν εξέτασε άλλους τύπους ορυκτών ή δεν διαμόρφωσε τη διανομή πυριτικού άλατος πέρα από την πρώτη φάση της κρυσταλλοποίησης του μαγματικού ωκεανού. Η προσθήκη άλλων ορυκτών τύπων στο μοντέλο είναι το επόμενο βήμα, είπε ο Μάας.
Πρόσθεσε ότι ενδιαφέρεται επίσης για τη μελέτη μεταγενέστερων πλανητικών επιπτώσεων. Λίγο μετά τη γίγαντα, που σχηματίζει φεγγάρι, η Γη μάλλον χτυπήθηκε με μικρότερα διαστημικά πετρώματα, είπε ο Μάας. Εάν η περιστροφή της Γης έκανε τον ωκεανό του μάγματος να κρυσταλλωθεί άνισα, τα ορυκτά στα κομμάτια των διαστειρωμένων συντριμμιών θα μπορούσαν να ενσωματωθούν στη Γη πολύ διαφορετικά ανάλογα με το πού προσγειώθηκαν, είπε.
Δεν είναι επίσης σαφές εάν ο σημερινός μανδύας διατηρεί ίχνη αυτής της πυώδους αρχής. Ο σύγχρονος μανδύας είναι ένα μυστήριο. Ιδιαίτερα μπερδεμένα είναι τα "σκουλήκια", δύο περιοχές ηπείρου μεγέθους θερμού βράχου που επιβραδύνουν πάντα κάθε σεισμικό κύμα από τους σεισμούς που περνούν. Ουσιαστικά γνωστές ως "μεγάλες επαρχίες χαμηλής διατμητικής ταχύτητας" ή LLSVPs, αυτές οι κηλίδες είναι 100 φορές υψηλότερες από το ύψος του Mount Everest, αλλά κανείς δεν ξέρει τι είναι κατασκευασμένο ή γιατί είναι εκεί.
Υπάρχουν πολλά σημεία που δεν έχουν σχέση με τις σημερινές ανωμαλίες του μανδύα, όπως τα σπυράκια και τον αρχαίο ωκεανό της πρώιμης γης, δήλωσε ο Μάας. Ίσως όλα τα ίχνη αυτής της φλόγας θάλασσας να έχουν διαγραφεί εδώ και πολύ καιρό από τις γεωλογικές δυνάμεις, πρόσθεσε. Αλλά φανερώνοντας τι έμοιαζε η αρχική στερεά επιφάνεια του πλανήτη, θα μπορούσε να εξηγήσει πώς εξελίχθηκε στην τρέχουσα κατάσταση.
