دانشمندان ردپایی از سیاره‌ای باستانی را زیر گوشته زمین کشف کردند

بر‌اساس پژوهشی جدید، احتمالاً بقایای پیش‌سیاره‌ای که با زمین برخورد کرد و به شکل‌گیری ماه منجر شد، هنوز در عمق گوشته‌ی سیاره‌مان مخفی شده است. طبق نظریه‌ی رایج شکل‌گیری ماه یا فرضیه‌ی برخورد بزرگ، حدود ۴٫۵ میلیارد سال پیش جرمی در ابعاد مریخ به نام تیا به زمین برخورد کرد و تکه‌هایی از زمین کنده شد و بدین‌ترتیب، ماه از سنگ‌ریزه‌های حاصل از این برخورد شکل گرفت

به‌گزارش ساینس‌آلرت، پژوهشگران چینی و آمریکایی و بریتانیایی تاکنون شواهدی از توده‌های تیا را درون ماه ارائه داده‌اند؛ اما پژوهش فعلی نشان می‌دهد که این توده‌ها از زمین هم سر درآورده‌اند. در این صورت، فرضیه‌ی برخورد بزرگ می‌تواند رازی را حل کند که بیش از یک دهه ذهن دانشمندان را به خود مشغول کرده بود: وجود توده‌های قاره‌ای با چگالی زیاد که در عمق ۲۹۰۰ کیلومتر از زمین در اطراف هسته دفن شده‌اند. ویدئو زیر، شبیه‌سازی رویداد برخوردی را نشان می‌دهد.

توده‌های یادشده درمجموع نزدیک به ۴ درصد از گوشته را تشکیل می‌دهند. یکی از توده‌ها زیر سطح آفریقا و دیگری زیر اقیانوس آرام قرار دارد. قطر هرکدام از توده‌ها به ده‌ها کیلومتر می‌رسد و رفتار نسبتاً متفاوتی از هسته‌ی اطراف خود دارند. این توده‌ها چگال‌تر از بقیه‌ی قسمت‌های هسته هستند؛ به‌همین‌دلیل، امواج زمین‌لرزه با سرعت کمتری از میان آن‌ها عبور می‌کنند. از‌این‌رو، نام ایالت‌های بزرگ با سرعت برشی کم یا به‌اختصار LLVP برایشان انتخاب شده است.

بنابر یافته‌ها، با قطعیت بیشتری می‌توان گفت که رویداد برخوردی بزرگ شکل‌دهنده‌ی ماه، منشأ یکنواخت‌نبودن گوشته‌ی ماه است و نقطه‌ی آغازی برای تکامل زمین‌ در ۴٫۵ میلیارد سال به‌شمار می‌رود.

پژوهشگران با همکاری دانشمندان سیاره‌ای این رویداد برخوردی و تأثیر آن بر گوشته و گردش بقایای رویداد در ۴٫۵ میلیارد سال گذشته را شبیه‌سازی کردند. آنان به چند نشانه‌ی مختلف از تأثیر برخورد عظیم بر ترکیب زمین رسیدند.

اولین نشانه چینه‌بندی گوشته‌ی زمین بود. بر‌اساس این نظریه، مواد زمین و تیا در گوشته‌ی بالایی در اقیانوسی از ماگمای جامد ترکیب شدند؛ درحالی‌که گوشته‌ی پایینی جامد باقی ماند. این چینه‌بندی براساس داده‌های لرزه‌نگاری امروز هم وجود دارد. دومین نشانه LLVPها هستند که براساس آن توده‌های تیایی با قطر ده‌ها کیلومتر در مرز هسته و گوشته‌ی زمین غرق شده‌اند.

به‌طورکلی، مواد LLVP احتمالاً ۲ تا ۳٫۵ درصد چگال‌تر از گوشته‌ی زمین هستند و آهن بیشتری در خود دارند. از‌آن‌جاکه این توده‌ها چگالی بیشتری دارند، توانستند به‌مدت ۴٫۵ میلیارد سال بالای مرز گوشته و هسته باقی بمانند.

به‌گفته‌ی پژوهشگران، در اغلب شبیه‌سازی‌های برخوردی شکل‌دهنده‌ی ماه، بیشترین بخش مواد ماه از برخورددهنده سرچشمه می‌گیرند؛ در‌نتیجه در مأموریت‌های آینده با آوردن سنگ‌های گوشته‌ی قمری و مقایسه‌ی آن با توده‌های گوشته می‌توان دریافت که آیا آن‌ها علائم شیمیایی مشابه دارند یا خیر.

افزون‌براین، نتایج به‌دست‌آمده از این پژوهش به ما کمک می‌کنند تا به درک بهتری از دنیاهای دیگر و سکونت‌پذیری آن‌ها برسیم. گرچه هنوز سیاره‌ی فراخورشیدی مشابه زمین در راه شیری پیدا نکرده‌ایم، فرضیه‌ی برخورد بزرگ می‌تواند دلیلی برای شکل‌گیری زمینی باشد که امروز می‌بینیم.

یافته‌های مطالعه در مجله نیچر منتشر شده است.