Οι «χαμένες ήπειροι» που αλλάζουν το μαγνητικό πεδίο της Γης

Η ζωή στη Γη εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από τη σταθερότητα του μαγνητικού πεδίου, την αόρατη ασπίδα που μας προστατεύει από την κοσμική ακτινοβολία και τα φορτισμένα σωματίδια του Ήλιου. Όμως, η σταθερότητα αυτή δεν είναι δεδομένη. Επηρεάζεται από δυνάμεις που εκτείνονται πέρα από την ατμόσφαιρα αλλά και από αινιγματικές δομές χιλιάδες χιλιόμετρα κάτω από τα πόδια μας.

Στα βάθη του μανδύα της Γης, επιστήμονες έχουν εντοπίσει τεράστιες γεωλογικές μάζες που φαίνεται να διαδραματίζουν ρόλο στη διατάραξη του μαγνητικού πεδίου. Πρόκειται για τις λεγόμενες μεγάλες επαρχίες χαμηλής ταχύτητας (LLVP), γνωστές και ως «βυθισμένες ηπείρους», επειδή οι σεισμικές δονήσεις επιβραδύνονται όταν περνούν μέσα από αυτές. Μέχρι σήμερα έχουν εντοπιστεί δύο τέτοια μεγα-συγκροτήματα: το ένα κάτω από την αφρικανική λιθοσφαιρική πλάκα και το άλλο κάτω από την πλάκα του Ειρηνικού.

Η φύση αυτών των γιγαντιαίων μαζών παραμένει μυστήριο. Μία από τις επικρατέστερες θεωρίες υποστηρίζει ότι μπορεί να αποτελούν τα υπολείμματα της σύγκρουσης της αρχέγονης Γης με έναν δεύτερο πλανήτη (Theia). Από αυτό το κατακλυσμικό γεγονός σχηματίστηκε η Σελήνη, ενώ τμήματα του Theia θα μπορούσαν να έχουν «ενσωματωθεί» στον γήινο μανδύα, σχηματίζοντας τα σημερινά LLVP.

Μια εναλλακτική εκδοχή υποδεικνύει ότι πρόκειται για κομμάτια ωκεάνιου φλοιού, που βυθίστηκαν σταδιακά στο εσωτερικό της Γης μέσα από τις διαδικασίες καταβύθισης. Αν αυτό ισχύει, τότε οι δομές αυτές δεν είναι απλώς απομεινάρια ενός αρχέγονου κόσμου αλλά «χαμένες ήπειροι» που κάποτε βρισκόντουσαν στην επιφάνεια.

Η πιο πρόσφατη μελέτη, δημοσιευμένη στο περιοδικό Scientific Reports του Nature, συνδέει τις μαζικές αυτές δομές με τον γεωδυναμικό κύκλο των τεκτονικών πλακών. Οι ερευνητές χρησιμοποίησαν υπολογιστικά μοντέλα για να αναπαραστήσουν την κυκλοφορία του μανδύα και την κίνηση των πλακών τα τελευταία ένα δισεκατομμύριο χρόνια.

Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι η μάζα κάτω από τον Ειρηνικό περιέχει περίπου 50% περισσότερο ωκεάνιο φλοιό σε σχέση με την αφρικανική, γεγονός που υποδηλώνει ότι τροφοδοτείται εδώ και εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια από τον περίφημο Δακτύλιο της Φωτιάς του Ειρηνικού. Αυτό το εκτεταμένο δίκτυο ρηγμάτων και ζωνών καταβύθισης καταπίνει σταδιακά τμήματα του γήινου φλοιού, εμπλουτίζοντας την υποκείμενη LLVP με «νεότερα» γεωλογικά υλικά. Αντίθετα, η αφρικανική LLVP φαίνεται να είναι πιο παλιά και περισσότερο «αναμεμειγμένη», διατηρώντας αρχαία στοιχεία που μαρτυρούν μια διαφορετική γεωλογική ιστορία.

Μέχρι πρόσφατα, οι επιστήμονες θεωρούσαν ότι οι δύο δομές είχαν παρόμοια σύσταση, αφού και οι δύο επιβραδύνουν με τον ίδιο τρόπο τα σεισμικά κύματα. Ωστόσο, η νέα έρευνα δείχνει ότι αυτό το χαρακτηριστικό μπορεί να εξαρτάται περισσότερο από τη θερμοκρασία τους παρά από τη χημική τους σύνθεση. Έτσι, οι «χαμένες ήπειροι» ίσως να είναι πολύ πιο διαφορετικές απ’ ό,τι νομίζαμε.

Η γεωγραφική τους θέση είναι επίσης καθοριστική. Οι δύο μάζες βρίσκονται σχεδόν σε αντιδιαμετρικά σημεία του πλανήτη. Αυτή η διάταξη επηρεάζει τον τρόπο με τον οποίο η θερμότητα μεταδίδεται από τον πυρήνα προς τις ανώτερες στιβάδες, άρα και τις κινήσεις του υγρού σιδήρου στον εσωτερικό πυρήνα – το «κινητήριο καύσιμο» που γεννά το μαγνητικό πεδίο της Γης.

Εάν οι δύο LLVP έχουν διαφορετική σύσταση, τότε το μαγνητικό πεδίο δεν σχηματίζεται συμμετρικά, κάτι που ενδέχεται να οδηγεί σε αστάθειες. Και αυτές οι αστάθειες είναι κρίσιμες: η παραμικρή αποδυνάμωση ή ανατροπή του μαγνητικού πεδίου μπορεί να αφήσει τον πλανήτη μας πιο εκτεθειμένο στην κοσμική ακτινοβολία.

Αν και δεν υπάρχουν ακόμη οριστικές αποδείξεις, η μελέτη αυτή ενισχύει την υπόθεση ότι οι LLVP είναι κυρίως αποτέλεσμα καταβύθισης φλοιού και όχι απομεινάρια ενός χαμένου πλανήτη. Το μυστήριο παραμένει ανοιχτό, αλλά κάθε νέα ένδειξη φέρνει τους επιστήμονες πιο κοντά στην κατανόηση του πώς αυτά τα «βυθισμένα ηπειρωτικά κομμάτια» διαμορφώνουν το παρόν και το μέλλον του πλανήτη μας.

[via]