Riesige Strukturen im Erdkern könnten Bedingungen für die Entstehung von Leben geschaffen haben
Wissenschaftler von Rutgers University veröffentlichten in der Zeitschrift Nature Geoscience eine Studie, die eine Erklärung für zwei riesige Strukturen vorschlägt, die sich in 2.900 Kilometern Tiefe an der Grenze zwischen Erdmantel und Erdkern befinden. Die als LLSVP bekannten Formationen liegen unter dem afrikanischen Kontinent und dem Ozean. Die Untersuchungen deuten darauf hin, dass kleine Materiallecks aus dem Kern die gleichmäßige Erstarrung des frühen Mantels verhinderten.
Diese Strukturen haben eine höhere Dichte und Temperatur als der umgebende Durchschnitt. Ondas seismische Wellen durchqueren die Region mit reduzierter Geschwindigkeit, eine Eigenschaft, die seit den 1980er Jahren beobachtet wird. Die von Yoshinori Miyazaki geleitete Arbeit nutzt Computersimulationen, um die Bedingungen auf dem Planeten vor mehr als 4 Milliarden Jahren nachzubilden.
Silizium- und Magnesiumleck haben alles verändert
Das Vorgängermodell sagte homogene Schichten nach der Abkühlung des globalen Magmaozeans voraus. Die Realität zeigt großräumige heterogene Regionen. Das Team stellte fest, dass durch die Migration von Silizium und Magnesium vom Kern in den unteren Mantel Zonen entstanden, die nicht vollständig kristallisierten.
- Die ausgetretene Menge war gering, weniger als 1 % des Gesamtvolumens
- Elemente verhinderten in bestimmten Bereichen die Bildung dichter Mineralien
- Der Prozess fand in den ersten 100 Millionen Jahren von Terra statt
- Das Ergebnis waren die beiden heutigen Blöcke mit bis zu 100-mal mehr Volumen als die gesamte Erdkruste
Ausgewogene Kühlung erzeugte dauerhaften Vulkanismus
Das Vorhandensein dieser Strukturen beeinflusste den inneren Wärmefluss des Planeten. Regiões wärmer stieg über Milliarden von Jahren langsam an. Die Esse-Bewegung sorgte für eine intensive vulkanische Aktivität an der Oberfläche.
Durch die damit verbundene Entgasung wurden Wasserdampf und Gase freigesetzt, die die Sekundäratmosphäre bildeten. Auch die Aufrechterhaltung des plattentektonischen Zyklus hing von dieser inneren Dynamik ab. Ambos-Prozesse gelten als wesentlich für die langfristige Klimastabilität.
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Der Vergleich mit Vênus und Marte untermauert die Hypothese
Venus hat eine sehr dichte CO₂-Atmosphäre und eine Oberflächentemperatur von 460 °C. Marte hat fast seine gesamte Atmosphäre verloren und weist seit Milliarden von Jahren erloschenen Vulkanismus auf. Terra sorgt für ein aktives Magnetfeld und ein kontinuierliches Krustenrecycling.
Tiefe Strukturen halten die geologische Aktivität aufrecht
Afrikanische und pazifische Blöcke fungieren als thermische Anker. Eles erzeugen Mantelwolken, die an die Oberfläche steigen. Exemplos umfasst Hotspots von Havaí und Islândia.
Die nächsten Schritte hängen von neuen seismischen Daten ab
Die Hypothese muss noch bei zukünftigen Missionen validiert werden. Projetos wie InSight in Marte demonstrieren bereits die Machbarkeit von Deep Sensing. Melhorias im globalen Netzwerk von Seismometern könnte in den kommenden Jahren ebenfalls zusätzliche Beweise liefern.
Die Studie bekräftigt, dass Prozesse, die in der ersten Million Jahren stattfanden, das bewohnbare Schicksal des Planeten bestimmten. Die neue Simulation von Cada schließt die Lücke darüber, wie Terra in Sistema Solar einzigartig wurde.
