TLDR: Velmi jemné odchylky v izotopech draslíku naznačují, že v nitru naší planety by stále – někde – mohly být zbytky prapůvodní Země. Studie tuna.

Ve vašem sklepě jsou možná tuze staré artefakty, ale ve sklepě naší planety jsou prakticky absolutně staré! Nová práce totiž míní, že se tu ukrývají pozůstatky materiálu z protoplanety Theia, se kterou se protoZemě srazila před 4,5 miliardami let během svého formování.

Vědci dlouho věřili, že tenhle kolosální náraz zcela zničil původní horniny — ale teď to vypadá, že část pradávného materiálu mohla přežít hluboko v zemském plášti…

„Co to byla ta Theia?”

Srážka s Theiou je klíčovým momentem v dějinách Sluneční soustavy. Tento objekt, zhruba velikosti Marsu, se měl srazit s mladou Zemí, přičemž z odmrštěné hmoty vznikl Měsíc. Většina simulací dosud předpokládala, že oba světy se při této srážce zcela promíchaly a roztavily – po Theie i původní protoZemi tak nemělo zůstat žádné přímé geochemické dědictví.

Nové izotopové studie ale naznačují, že část původního „stavebního materiálu Země“ mohla přežít v hlubších vrstvách pláště, mimo dosah recyklace tektonických desek.

Tým vedený Da Wangem a Nicole Nie z MIT totiž objevil v prastarých horninách velmi jemné odchylky v izotopech draslíku (zejména v poměru ⁴¹K/³⁹K). Tyto chemické stopy se liší od všeho, co běžně známe z pozemských hornin…

„Cool, ale co to znamená?”

Analýzy ukazují, že nejde o pozdější geologické procesy, ale mohly by být signaturou materiálu staršího než srážka s Theiou. Jinými slovy – potenciální přeživší fragment protoZemě!

Aby se výsledky potvrdily, autoři analyzovali vzorky z několika extrémně starých lokalit: z grónského pásma Isua, kanadského Nuvvuagittuq, jihoafrického kratonu Kaapvaal i z mladších sopek na Réunionu a Havaji. Právě tyto sopky čerpají magma z hlubších vrstev, které mohou uchovávat chemické „fosilie“ dávného pláště. Ve většině případů se ukázal podobný vzorec – nepatrně odlišné poměry izotopů draslíku, než je běžné pro moderní horniny. To podle Nicole Nie naznačuje přítomnost hlubokého materiálu z rané Země, který se po miliardy let ukrýval v plášti.

Jak je možné, že tyto úlomky přežily 4,5 miliardy let geologického chaosu, kdy se zemský plášť neustále přetváří? Podle modelů šlo pravděpodobně o části pohřbené hluboko pod povrchem, možná až poblíž rozhraní mezi pláštěm a jádrem. Tam by mohly být izolovány od konvekčních proudů a zachovány ve stabilním prostředí, dokud je sopečná aktivita znovu nevynesla zpět na povrch.

„Nečetl jsem o tomhle už někdy?”

Možná! Za možné zbytky Theie byly považovány i struktury v nitru Země známé jako LLSVP – tedy „velké oblasti s nízkou rychlostí seismických vln“. Ty se nacházejí v hloubce asi 2 900 km a dosahují velikosti kontinentů. Někteří geofyzici se domnívali, že právě tyto oblasti mohou být „hrobem“ mimozemského materiálu po srážce. Novější simulace však ukazují, že LLSVP mohly vzniknout i v důsledku pohybů pláště a složení jádra, bez nutnosti přivolávat Theiu.

Je tedy možné, že zbytky Theie – nebo původní protoZemě – přežívají v jiné formě, než jsme si doposud představovali. Nové výsledky z MIT tomu dávají zajímavý, i když zatím pouze nepřímý argument. Jde spíš o náznak než o důkaz – ale i takový objev může přepsat naše chápání toho, jak turbulentní byla první miliarda let dějin planety, na které dnes stojíme.

Takže si to „možná“ v titulku zatím raději podtrhněte dvojitou červenou vlnovkou!

[Ladislav Loukota]

Vědátor vznikl jako spinoff spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd, dnes jej provozuje spolek Hyperion Media. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – kontaktní mail je [email protected]