În 2023, o echipă internațională de cercetători a descoperit o anomalie masivă în adâncul Pământului. Ar fi putut apărea ca urmare a unei coliziuni a planetei cu un alt corp ceresc. Potrivit Phys.org, acest lucru s-a întâmplat cu aproximativ 4,5 miliarde de ani în urmă și a dus la formarea Lunii.
Teoria formării Lunii
Formarea Lunii a fost un mister pentru generații de oameni de știință. Teoria dominantă sugerează că în timpul etapelor târzii de creștere a Pământului, a avut loc o coliziune masivă cunoscută sub numele de „impact uriaș” între Pământul primordial (Gaia) și o protoplanetă de dimensiunea lui Marte, cunoscută sub numele de Theia. Se crede că Luna s-a format din resturile generate de această coliziune.
Calculele oamenilor de știință au arătat că Luna a moștenit în mare parte material de la Theia, în timp ce Gaia, datorită masei sale mult mai mari, a fost doar „puțin contaminată” cu material Theian.
Deoarece Gaia și Theia erau entități relativ independente și erau compuse din materiale diferite, teoria sugera că Luna și Pământul ar trebui să aibă compoziții diferite. Cu toate acestea, măsurătorile izotopilor de înaltă precizie au arătat că compozițiile Pământului și Lunii sunt remarcabil de similare, punând la îndoială teoria tradițională a formării Lunii.
Simularea impactului canonic gigant care formează Luna. Aici, culorile diferite reprezintă diferitele componente ale Gaiei și Thea. Mantaua inferioară a Gaiei, indicată de cercul punctat cu o rază de 0,8 raza Pământului (RE), este doar puțin contaminată de mantia Theyan. Sursa: phys.org
Ce au descoperit oamenii de știință
Numeroase simulări de impact gigant au arătat că Pământul timpuriu a experimentat separarea mantalei după impact, mantaua superioară și inferioară având compoziții și stări diferite. Mai exact, mantaua superioară a fost un ocean de magmă creat prin amestecarea atentă a materialului Gaia și Theia, în timp ce mantaua inferioară a rămas în mare parte solidă și a păstrat compoziția materială a Gaiei.
"Studiile anterioare au subliniat prea mult structura discului de resturi (precursorul Lunii) și au trecut cu vederea impactul impactului gigant asupra Pământului timpuriu. Rezultatele noastre contestă opinia tradițională conform căreia un impact uriaș a omogenizat Pământul timpuriu. Impactul gigant care a format Luna a devenit aparent sursa eterogenității în mantaua timpurie și a marcat punctul de plecare al evoluției geologice", spun experții Pământului.
IMG1 IMG1 Sursa: Freepik
Un alt exemplu de eterogenitate a mantalei Pământului sunt două regiuni anormale numite regiuni mari cu viteză scăzută (LLVP). Ele se extind pe mii de kilometri la baza mantalei. O astfel de zonă este situată sub placa tectonică africană, iar cealaltă este situată sub placa tectonă Pacific. Când undele seismice trec prin aceste zone, viteza undelor scade semnificativ.
LLVP-urile au implicații profunde pentru evoluția mantalei, separarea și agregarea supercontinentelor și structurile plăcilor tectonice ale Pământului. Oricum, originea lor rămâne un mister.
Dr. Yuan Qian de la Institutul de Tehnologie din California și colegii săi au sugerat că LLVP-urile ar fi putut apărea din cantități mici de material Theyan care a căzut în mantaua inferioară a Gaiei. Printr-o analiză aprofundată a modelelor anterioare de impact gigant și a modelelor noi, mai precise, echipa de cercetare a descoperit că o cantitate semnificativă de material al mantalei Theyan, aproximativ 2% din masa Pământului, a intrat în mantaua inferioară a Gaiei.
Materialul mantalei Thea, asemănător cu rocile lunare, este îmbogățit în fier, făcându-l mai dens decât materialul Gaia din jur. Ca urmare, s-a scufundat rapid pe fundul mantalei și, în timpul convecției pe termen lung a mantalei, a format două regiuni LLVP vizibile. Aceste LLVP au rămas stabile pe parcursul a 4,5 miliarde de ani de evoluție geologică.
Eterogenitatea mantalei profunde, fie ca reflectoare de la mijlocul mantalei sau LLVP-uri de la baza, sugereaza ca interiorul Pamantului este departe de a fi un sistem unificat si „plictisitor”. De fapt, cantități mici de eterogenitate adânc înrădăcinată pot fi aduse la suprafață de penele de manta – curenți termici cilindric în creștere conduși de convecția mantalei – cum ar fi cei care probabil au format Hawaii și Islanda.
"Prin analiza precisă a unei game mai largi de mostre de rocă, combinată cu modele mai precise de impact gigant și modele ale evoluției Pământului, putem trage concluzii despre compoziția materialului și dinamica orbitală a Pământului primordial, Gaia și Theia. Acest lucru ne permite să constrângem întreaga istorie a formării sistemului solar interior", concluzionează experții.
