Kitta MacPherson, Rutgers Universiteti

Robert Egan tərəfindən redaktə edilmişdir

 Redaktorların qeydləriŞəkildə nüvə ilə mantiya arasındakı sərhəddən yuxarıda isti, ərimiş təbəqə ilə erkən Yerin içini aşkar edən kəsik göstərilir. Elm adamları nüvədən bəzi materialların bu ərimiş təbəqəyə sızdığını və qarışdığını düşünürlər. Zamanla bu qarışıq Yer mantiyasının bu gün gördüyümüz qeyri-bərabər strukturunu yaratmağa kömək etdi. Kredit: Yoshinori Miyazaki

Onilliklər ərzində elm adamlarını Yerin dərinliklərində basdırılmış iki nəhəng, müəmmalı strukturlar o qədər geniş və qeyri-adi xüsusiyyətlərə malikdir ki, onlar planetar təkamülün ənənəvi modellərinə qarşı çıxırlar.

İndi, Rutgers geodinamisti Yoşinori Miyazakinin əməkdaşları ilə birlikdə Nature Geoscience -də nəşr olunan araşdırma bu anomaliyalar və onların Yerin həyatı dəstəkləmək qabiliyyətinin formalaşmasında rolu üçün təəccüblü yeni izahat təqdim edir.

Yerin dərinliklərində qeyri-adi strukturlar

Böyük aşağı sürüşmə sürəti əyalətləri və ultra aşağı sürət zonaları kimi tanınan strukturlar Yerin mantiyası ilə onun nüvəsi arasındakı sərhəddə, səthin təxminən 1800 mil altında yerləşir. Böyük aşağı sürüşmə sürəti olan əyalətlər sıx, qaynar qayadan ibarət qitə ölçüsündə ləkələrdir. Biri Afrikanın altında oturur; digəri isə Sakit okeanın altında yerləşir. Ultra aşağı sürət zonaları lava gölməçələri kimi nüvəyə yapışan nazik, ərimiş yamaqlardır. Hər iki növ struktur seysmik dalğaları kəskin şəkildə yavaşlatır, qeyri-adi tərkibə işarə edir.

Rutgers İncəsənət və Elmlər Məktəbinin Yer və Planet Elmləri Departamentinin dosenti Miyazaki, “Bunlar təsadüfi qəribəliklər deyil” dedi. “Onlar Yerin ən erkən tarixinin barmaq izləridir. Onların niyə mövcud olduğunu anlaya bilsək, planetimizin necə əmələ gəldiyini və niyə yaşamaq üçün əlverişli hala gəldiyini anlaya bilərik”.

Yer mantiyasının sirrinin həlli

Miyazaki bildirib ki, milyardlarla il əvvəl Yer qlobal maqma okeanı ilə örtülmüşdü. O, soyuduqca, elm adamları mantiyanın şəkərli konsentrat və sulu buza ayrılan dondurulmuş şirəyə bənzəyən fərqli kimyəvi təbəqələr meydana gətirəcəyini gözləyirdilər. Lakin seysmik tədqiqatlar belə güclü layların olmadığını göstərir. Bunun əvəzinə, böyük-aşağı sürüşmə sürəti əyalətləri və ultra-aşağı sürət zonaları planetin bazasında nizamsız qalaqlar əmələ gətirir.

“Bu ziddiyyət başlanğıc nöqtəsi idi” dedi Miyazaki. “Əgər biz maqma okeanından başlasaq və hesablamalar aparsaq, bu gün Yer mantiyasında gördüklərimizi ala bilmərik. Nə isə çatışmırdı.”

Onun həmkarları itkin parçanın nüvənin özü olduğu qənaətinə gəldilər. Onların modeli göstərir ki, milyardlarla il ərzində silisium və maqnezium kimi elementlər nüvədən mantiyaya sızmış, onunla qarışaraq güclü kimyəvi təbəqələrin yaranmasının qarşısını almışdır. Bu infuziya elm adamlarının əsas materialla çirklənmiş “bazal maqma okeanı” adlandırdıqlarının bərkimiş qalıqları kimi görünə bilən böyük aşağı sürətlə əyalətlərin və ultra aşağı sürət zonalarının qəribə tərkibini izah edə bilər.Möhkəmləşdirilmiş BECMO-nun yüksək ayırdetməli geodinamik modelləşdirmə nəticələri. a–f, Temperatur sahələrinin (a, c və e) və qalıqların üfüqi ortalamanın silindiyi (b, d və f) üzmə qabiliyyəti kimi müəyyən edildiyi qalıq üzmə qabiliyyəti sahələrinin şəkilləri. f-də əlavələr mantiyanın ən aşağı 290 km-də, say bölgələrinə uyğun olaraq ətraflı qalıq üzmə strukturlarını təmin edir. Həm temperatur, həm də qalıq üzmə qabiliyyəti ölçüsüzdür. a və b, c və d, və e və f müvafiq olaraq 0, 2,8 və 4,7 milyard il (Gyr) müxtəlif vaxtlarında çəkilmiş şəkillərə uyğundur. Kredit: Təbiət Geologiyası (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01797-y

Miyazaki, “Bizim təklif etdiyimiz o idi ki, o, nüvədən sızan materialdan gəlir”. “Əsas komponenti əlavə etsəniz, bu, hazırda gördüklərimizi izah edə bilər.”

Yerin yaşaması və təkamülü üçün təsirlər

Miyazakinin sözlərinə görə, kəşf Yerin dərinliklərindəki kimyadan daha çox şeydir. Nüvə-mantiya qarşılıqlı təsirləri Yerin necə soyuduğuna, vulkanik fəaliyyətin necə inkişaf etdiyinə və hətta atmosferin necə təkamül etdiyinə təsir göstərə bilər . Bu, Yerin niyə okeanların və həyatın olduğunu, Venera yandırıcı istixana, Marsın isə donmuş səhra olduğunu izah etməyə kömək edə bilər.

“Yerdə su, həyat və nisbətən sabit atmosfer var” dedi Miyazaki. “Veneranın atmosferi Yerin atmosferindən 100 dəfə qalındır və əsasən karbon dioksiddən ibarətdir və Marsın çox nazik atmosferi var. Bunun səbəbini tam olaraq anlamırıq. Amma planetin daxilində baş verənlər, yəni onun necə soyuması, təbəqələrinin necə təkamül etməsi bu suala cavabın böyük bir hissəsi ola bilər”.

Seysmik məlumatları , mineral fizikasını və geodinamik modelləşdirməni birləşdirərək , tədqiqat böyük aşağı sürüşmə sürəti əyalətlərini və ultra aşağı sürət zonalarını Yerin formalaşma prosesləri üçün həyati ipucu kimi qəbul etdi. Strukturlar hətta Havay və İslandiya kimi vulkanik qaynar nöqtələri qidalandıraraq, Yerin dərinliyini onun səthi ilə birləşdirə bilər.

Tədqiqatın həmmüəllifi Prinston Universitetindən Jie Denq deyib: “Bu iş planet elmi, geodinamika və mineral fizikasının birləşməsinin Yerin bəzi ən qədim sirlərini həll etməkdə bizə necə kömək edə biləcəyinin gözəl nümunəsidir”. “Dərin mantiyanın hələ də erkən nüvə-mantiya qarşılıqlı təsirlərinin kimyəvi yaddaşını daşıya bilməsi ideyası Yerin unikal təkamülünü başa düşmək üçün yeni yollar açır.”

Tədqiqatçılar bu fikrə əsaslanaraq deyirlər ki, hər bir yeni dəlil parçası Yerin erkən tarixindəki boşluqları doldurmağa kömək edir və səpələnmiş ipuçlarını onun təkamülünün daha aydın təsvirinə çevirir.

“Çox az ipucu olsa belə, məntiqli bir hekayə qurmağa başlayırıq” dedi Miyazaki. “Bu araşdırma bizə Yerin necə təkamül etdiyi və niyə bu qədər xüsusi olduğuna dair bir az daha əminlik verir.”

Daha çox məlumat: Jie Deng et al, Əsas ifrazatla çirklənmiş bazal maqma okeanı vasitəsilə əmələ gələn dərin mantiya heterojenliyi, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01797-y

Jurnal məlumatı: Nature Geoscience 

Rutgers Universiteti tərəfindən təmin edilmişdir