Mokslo ir technologijų pasaulis

Naujo tyrimo rezultatai abejoja pagrindinės teorijos autentiškumu ir atmeta vieną galimą mūsų planetos žemynų kilmę.

Žemės žemynai – didžiulės žemės plutos masės, skiriančios jos vandenynus ir itin svarbios planetai. Tačiau mokslininkai vis dar negali rasti bendro vardiklio, kad suprastų, kas iš tikrųjų lėmė šias dideles sausumos mases, kurios daro Žemę unikalią Saulės planetoje ir vaidina svarbų vaidmenį tame, kad planetoje susiformavo gyvybė, rašo „Space“.

Ilgą laiką mokslininkai manė, kad granato kristalizacija magmoje po ugnikalniais buvo atsakinga už geležies pašalinimą iš žemės plutos. Mokslininkai tikėjo, kad tai leido plutai išsilaikyti Žemės vandenynuose. Tačiau naujas mokslininkų tyrimas verčia suabejoti šia teorija ir verčia geologus bei planetologus permąstyti Žemės žemynų formavimosi procesą.

Žemės pluta yra išorinis planetos apvalkalas ir paprastai skirstoma į dvi kategorijas:

• sena, storesnė žemyninė pluta;
• jaunesnė, tankesnė vandenyno pluta.

Tyrėjai pastebi, kad naujoji žemyninė pluta pradeda formuotis, kai jos statybiniai blokai perkeliami į planetos paviršių iš žemyninių lanko ugnikalnių. Yra žinoma, kad jie yra trijose Žemės rutulio dalyse, kur vandenyno plokštės glūdi po žemyninėmis. Šios zonos vadinamos subdukcijos zonomis.

Atkreipkite dėmesį, kad sausa žemyninė pluta nuo vandenynų plutos skiriasi tuo, kad žemyninėje plutoje nėra geležies. Paprasčiau tariant, dėl geležies trūkumo žemyninė pluta tampa plūduriuojančia ir pakyla virš jūros lygio, sudarydama sausumos masyvus, dėl kurių atsirado gyvybė Žemėje.

Tyrėjai anksčiau teigė, kad mažas geležies kiekis Žemės plutoje yra granatų kristalizacijos magmoje, esančioje po žemyniniais lankiniais ugnikalniais, rezultatas. Iš esmės šis procesas pašalina neoksiduotą geležį iš Žemės plokščių ir išeikvoja ją iš išlydytos magmos, todėl susiformuojant žemyninei plutai ji labiau oksiduojasi.

Naujame tyrime mokslininkų komanda, vadovaujama Kornelio universiteto docentės Megan Holycross ir Smithsonian nacionalinio gamtos istorijos muziejaus geologės Elizabeth Cottrell, nusprendė išbandyti šią teoriją.

Panašu, kad pirmą kartą per pastaruosius 5 metus nuo 2018-ųjų, kai pirmą kartą ši teorija buvo paskelbta, mokslininkams pavyko ją paneigti.

Norėdami patikrinti šią teoriją, mokslininkai atkūrė milžinišką slėgį ir aukštą temperatūrą, būdingą erdvei po žemyninio lanko ugnikalniais. Norėdami tai padaryti, jie naudojo stūmoklinius cilindrus, esančius Smithsonian muziejaus aukšto slėgio laboratorijoje ir Kornelio universitete. Šie stūmokliai nėra didesni už šaldytuvą ir yra pagaminti iš plieno ir volframo karbido, tačiau jie gali daryti didžiulį spaudimą mažiems uolienų pavyzdžiams, tuo pat metu kaitinant juos cilindrinėje krosnyje.

Atkreipkite dėmesį, kad temperatūra krosnyje buvo nuo 950 iki 1230 laipsnių Celsijaus, o sukurtas slėgis buvo 15-30 tūkstančių kartų didesnis nei atmosferos.

Po to Cottrell ir jos kolegos atliko 13 laboratorinių bandymų, kurių metu jie sugebėjo iš išlydytos uolienos išauginti granato mėginius esant slėgiui ir temperatūrai, kuri imituoja sąlygas magmos kamerose giliai žemės plutoje.

Mokslininkai išanalizavo laboratorijoje išaugintus mėginius naudodamiesi rentgeno spindulių sugerties spektroskopija, kuri gali atpažinti objektų sudėtį priklausomai nuo to, kaip jie sugeria rentgeno spindulius. Tyrimo rezultatai rodo, kad šie granatai neįsisavino pakankamai neoksiduotos geležies. Paprasčiau tariant, jie tiesiogine prasme negali būti atsakingi už geležies išeikvojimą ir oksidaciją, pastebėtą žemyną formuojančiose magmose. Taigi mokslininkai padarė išvadą, kad teorija, kuri buvo laikoma viena iš labiausiai tikėtinų, iš tikrųjų yra mažai tikėtina.

Kartu mokslininkai pastebi, kad kol kas jiems pavyko tik paneigti populiariąją teoriją, tačiau jų tyrimų rezultatai, deja, nepateikia alternatyvių hipotezių, kurios galėtų paaiškinti žemyninės plutos susidarymą.