04.11.2015-18:11:00   |   Dušan Valent
#Zem
#Kuriozity
Tak priepastná hĺbka, a predsa tak zásadný vplyv pre život na povrchu. Hranica medzi zemským jadrom a plášťom v hĺbke takmer 3-tisíc kilometrov výrazne vplýva na magnetické pole Zeme. Spodná časť zemského plášťa je zároveň kriticky dôležitá pre generovanie tepla a sopečnú činnosť.

Práve tu sa nachádza veľká časť rádioaktívnych izotopov. Ich rozpad produkuje teplo, ktoré v konečnom dôsledku poháňa presun kontinentov a vulkanizmus. Tieto procesy sú mimoriadne dôležité pre fungovanie biogeochemických cyklov nevyhnutných pre existenciu života, pretože zabezpečujú recykláciu významných prvkov, ako je uhlík, fosfor či síra.



Ako píšeme v perexe, hĺbky spodnej časti zemského plášťa sú pre človeka prakticky nedosiahnuteľné. Môžeme ich však skúmať nepriamo. A to pomocou zemetrasných vĺn. Smer a rýchlosť ich šírenia, ako aj odrazy týchto vĺn poskytujú cenné informácie o tom, ako to v hlbinách zemského vnútra vyzerá a funguje. Viac vám o výskume a povahe zemského vnútra prezradí náš mrzutý geológ Juraj Littva. Práve on je autorom nasledovného obrázka, ktorý ilustruje, ako to pod našimi nohami vyzerá.


-



Iste, je to zjednodušená ilustrácia. Rozhranie medzi jadrom a plášťom je totiž oveľa komplikovanejšie.

Výskum šírenia zemetrasných vĺn geológom odhalil nielen základné rozdelenie vnútra Zeme, ale dokonca aj rozsah jednotlivých, po mineralogickej stránke odlišných vrstiev zemského plášťa. Prechody medzi nimi sú zväčša hladké. Presne také, aké zobrazuje Jurajov článok. Presná hĺbka rozhraní sa líši len o pätnásť až tridsať kilometrov, napríklad pod oceánmi alebo pod kontinentmi. Ibaže poriadok sa v tých najväčších hĺbkach plášťa končí.

Seizmologické výskumy a povaha odrazených zemetrasných vĺn ukázali, že hranica medzi zemským jadrom a plášťom je všetko iné, len nie hladká. Ba čo viac, ide o komplikovanú zónu s rôznymi štruktúrami. Vrstva známa pod označením D″ zrejme na svojom „dne“ obsahuje akési nepravidelné gigantické hrudy a ohromné kopy úlomkov pripomínajúce pohoria. Pohoria, mnohonásobne väčšie ako Mt. Everest a celé Himaláje.



Prechod jadro/plášť je mimochodom špecifický aj v iných smeroch. Je napríklad oveľa kontrastnejší ako rozhrania jednotlivých vrstiev v rámci plášťa. Rozdiel v hustote je tu tak extrémny, ako pri prechode zo vzduchu do vody. Práve rozdiely v hustote medzi rovnorodým, železným jadrom a nesúrodým plášťom s rôznymi minerálmi bohatými na kyslík, považujú geológovia za príčinu chaotického usporiadania.

Ale späť ku gigantických štruktúram.

Minerály plášťa sa na oveľa hustejšom jadre vznášajú ako korok na vode. A zároveň sa na sebe hromadia rozmanité minerály s odlišnými mernými hustotami. Podľa niektorých seizmológov vytvárajú 400 až 1000 kilometrov vysoké „hory“ z nepravidelných nahromadení hustých minerálov, ktoré odpočívajú na rozhraní jadro/plášť, kde chaoticky odrážajú zemetrasné vlny, nad ktorými geológovia na povrchu Zeme dvíhajú obočia.

Hoci sú tieto štruktúry žeravé, a dosahujú teplotu okolo 3 - 4 tisíc °C, nie sú tekuté. Ako náš mrzutý geológ vysvetľuje v tomto článku, v hlbinách Zeme je v skutočnosti roztavený len pomerne malý objem materiálu. Zvyšok napriek vysokým teplotám zostáva pevný (ale plastický) kvôli enormnému tlaku.


-





No v údoliach medzi žeravými megahorami sa skutočne nachádzajú akési nádrže, či skôr kapsy tekutiny. Tvorí ich hustá kremičitanová tavenina, zrejme bohatá na také prvky ako hliník a vápnik ako aj množstvo prvkov, ktoré chýbajú vo vyšších vrstvách Zeme.

Nemôžeme si byť istí, no seizmológovia poukazujú na miesta v D″ vrstve tesne nad jadrom, v ktorých sa zemetrasné vlny šíria „ultra-pomaly“. Nuž a miesta, v ktorých sa tieto vlny šíria pomaly, obvykle indikujú kapsy s tekutinou.

Nie sú to žiadne drobné kapsy, môžu mať hrúbku desiatok a rozlohu stoviek kilometrov. Čiže ide o vcelku veľké „magmatické jazerá“ zemského podsvetia.

Skryté, žeravé megahorstvá môžu mať mimoriadny význam. Podľa všetkého určujú miesta sopečnej činnosti nad tzv. hot spotmi (napr. havajské sopky), teda ďaleko od kontaktu susediacich litosférických dosiek. Hot-spoty vznikajú na miestach, kde k povrchu stúpajú obrovské chocholy žeraviny. A tieto chocholy zrejme vznikajú práve v „údoliach“ medzi „megahorami“. Hory v najväčších hlbinách plášťa totiž pôsobia ako prikrývky, kvôli ktorým teplo nemôže stúpať vyššie z priestoru, ktorý pokrývajú.

-

Hlavný zdroj: Hazen, R.M.: The Story of Earth. Penguin Books, 2012.
Obrázky: Dan Bowler, fair use
Páčia sa Vám naše články? Podporte nás

Zdieľajte článok






Za podporu ďakujeme

Pridať e-mail