Kam se poděla Theia?

Velká část planetky Theiy se může dodnes nacházet ve spodní části pláště Země. Kam se poděla planetka, která se kdysi srazila se Zemí. (délka blogu 3 min.)

^{Obrázek: Ilustrace, zdroj D. Tenzler}

Počítačové simulace, které nedávno provedli vědci, naznačují, že hluboko v nitru Země dodnes existuje materiál, který původně patřil planetce Theia. Ta se v mladé Sluneční soustavě srazila se Zemí. Část jejího materiálu se smísila s materiálem Země, určitá část byla vymrštěna na oběžnou dráhu, kde se z ní později vytvořil Měsíc. Malá část se ovšem s pozemským materiálem nesmísila - a dodnes se nachází v plášti Země.

Podle simulací zdědil Měsíc pravděpodobně nejvíce materiálu Theiy, zatímco Země byla kontaminována materiálem Theiy v daleko menší míře.

Krátce po srážce Země s planetkou Theia měla naše planeta vlastně dva druhy pláště. Svrchní plášť měl jiné složení a stav než spodní plášť. Vrchní část pláště měla podobu magmatického oceánu, ve kterém se promíchal materiál, který původně patřil Zemi a Theie. Spodní část pláště zůstala nepozměněna - po srážce se v ní tedy nacházel převážně materiál Země.

Zdá se, že toto rozvrstvení pozorujeme i v dnešní době. Ve středním plášti, zhruba 1000 km pod povrchem Země, se nacházejí oblasti, které silně reflektují seismické vlny. Ve spodní části pláště se může nacházet materiál s vyšší koncentrací křemíku než v jeho svrchní vrstvě.

Následkem srážky naší planety s Theiou by prý mohly být také dnes pozorované oblasti, které dostaly název LLVP. Vědci je objevili už 80. letech 20. století. Jsou to struktury v nejnižších částech zemského pláště, které se vyznačují pomalou rychlostí seismických vln. Jsou o dvě až tři procenta hustší než okolní hmota Země.

Existují dvě hlavní anomálie tohoto typu - africká a pacifická. Obě měří tisíce kilometrů v průměru a jsou silné až 1000 km.

Konkrétně pacifická anomálie má průměr 3000 km a leží pod čtyřmi hotspoty, kterými se dostává horké magma až k povrchu planety. Obě zóny tvoří celkem zhruba 8 % objemu zemského pláště (6 % objemu Země), nejsou tedy vůbec zanedbatelné.

Obě oblasti mohly vzniknout z poměrně malé části hmoty planetky Theyi, která se kdysi dostala po gigantické srážce až do spodní části zemského pláště. Naznačují to počítačové simulace.

Výzkumný tým také odhaduje, že tento materiál, který původně patřil planetce Theia, má být podobný spíše měsíční hornině - je oproti ostatnímu pozemskému materiálu bohatá na železo a díky tomu je také hustší než okolní materiál. V průběhu miliard roků klesl do spodní části pláště, kde se pak vytvořily dvě výrazné anomálie - africká a pacifická.

Zdá se také, že malá množství této cizorodé hmoty mohou být v dnešní době vzestupnými tepelnými proudy materiálu v plášti vynesena až k povrchu Země.

Ve vzorcích islandského čediče například vědci objevili jiný poměr izotopů vzácných plynů, než jaký má běžná hornina. To by mohlo naznačovat, že se jedná o právě takový materiál, který pochází z heterogenních oblastí pláště. Jednalo by se o velmi starý materiál, který se tu nachází už 4,5 miliardy roků - od srážky s Theiou.

Dalším náznakem správnosti této teorie jsou vulkanické čediče z Havajských ostrovů. Jejich složení se nápadně podobá měsíční hornině. Je tedy možné, že materiál těchto čedičů pochází z velké hloubky - z té části pláště Země, ve které se kdysi uložil materiál planety Theyi.

^{Zdroj: Nature, DOI 10.1038/s41586-023-06589-1}