Varane Maa oli varjamatu koht: kuum, roiling, kiiresti pöörlev ja pommitatud kosmoseprahi poolt, sealhulgas Marsi suurusega keha, mille mõju lõi kuu.
Sama löök muutis ka kogu vastvalminud Maa kogu pinna sula magma ookeaniks. Nüüd leiavad uued uuringud, et planeedi kiire keerutamine võis mõjutada seda sulameri jahutamist.
Maa pöörlemiskiirust võis mõjutada koht, kus mineraalsilikaat kristallus ja armus magma ookeani tahkumisel, leidis uus uuring. Silikaadi ja muude mineraalide ebaühtlane kogunemine võis mõjutada plaatide tektoonika algust või võib isegi aidata selgitada tänapäevase vahevöö imelikku koostist, ütles Saksamaa Münsteri ülikooli geofüüsik Christian Maas.
Kuum maa
Maas on uue uuringu juhtiv autor, kes uurib, kuidas iidne magma ookean jahtus ja selles olevad mineraalid kristalliseerusid. Need protsessid algasid umbes 4,5 miljardit aastat tagasi, mitte kaua pärast Maa moodustumist, kui Marsi suurune planeedikeha vastsündinud planeedile kaldus. Löögist tekkis kuu peale moodustunud praht, tekitades samal ajal ka nii palju soojust, et Maa pinnast sai magma ookean mitme tuhande miili sügavusele.
"On tõesti oluline teada, kuidas magma ookean välja nägi," rääkis Maas Live Science'ile. Kuuma mere jahtumisel pani see aluse kogu tulevale geoloogiale, sealhulgas plaaditektoonikale ja planeedi tänapäevasele kihilisele, vahevöö ja kooriku paigutusele.
Maas ütles, et üks asi, mida paljud teadlased pole kaalunud, on see, kuidas Maa pöörlemine oleks jahutamist mõjutanud. Kasutades arvutisimulatsiooni, käsitlesid Maas ja tema kolleegid seda küsimust, modelleerides ühte tüüpi mineraali, silikaadi, mis moodustab maapõue suure tüki, kristalliseerumist.
Rahune maha
Simulatsioon näitas, et planeedi pöörlemiskiirus mõjutas seda, kus silikaat asus magma ookeani jahtumise varases staadiumis, mis juhtus tõenäoliselt tuhande kuni miljoni aasta jooksul. Aeglase pöörlemisega, vahemikus 8 kuni 12 tundi pöörde kohta, püsivad kristallid suspensioonis, püsides ühtlaselt kogu magma ookeanis.
Pöörlemiskiiruse kasvades muutub kristallide jaotus. Mõõduka või suure kiirusega kristallid settivad põhja ja lõunapooluse juures kiiresti põhja ja liiguvad ekvaatori lähedal magma ookeani põhja poole. Keskmistel laiuskraadidel püsivad kristallid rippunud ja ühtlaselt jaotunud.
Kõige kiirema pöörlemiskiiruse korral - täielik pöörlemine umbes 3 kuni 5 tunni jooksul - kogunevad kristallid magma ookeani põhja, olenemata laiuskraadist. Kuid konvektsioon polaarpiirkondade lähedal asuvas rullmagnamas põhjustas korduvalt kristallide mullide moodustumist, nii et kristalliseerunud kiht polnud eriti stabiilne.
Teadlased ei tea täpselt, kui kiiresti varajane Maa pöörles, ehkki nende hinnangul keerles see magma ookeani olemasolu ajal umbes 2–5 tunniga täielikult ümber.
Ajakirja Earth and Planetary Science Letters peatses mai numbris avaldatud uuringus ei vaadeldud muud tüüpi mineraale ega modelleeritud silikaadi jaotust magma ookeani kristalliseerumise esimesest faasist kaugemale. Muude mineraalitüüpide lisamine mudelisse on järgmine samm, ütles Maas.
Ta lisas, et on huvitatud ka hilisemate planeetide mõjude uurimisest. Vahetult pärast hiiglaslikku, Kuu moodustavat mõju sai Maa tõenäoliselt löögi väiksemate kosmosekivimitega, ütles Maas. Kui Maa pöörlemine pani magma-ookeani ebaühtlaselt kristalliseeruma, oleks tähtedevahelise prahi nendes tükkides sisalduvaid mineraale võinud Maa sisse viia väga erinevalt, sõltuvalt sellest, kuhu nad maandusid, ütles ta.
Pole ka selge, kas tänane mantel säilitab jälgi sellest tulisest algusest. Kaasaegne vahevöö on pisut mõistatus. Eriti hämmastavad on "plekid", kaks mandri suurust kuuma kivimi piirkonda, mis aeglustavad alati läbivate maavärinate seismilisi laineid. Neid plekke, mis on tuntud kui "suured madala nihkekiirusega provintsid" või LLSVP-d, on igaüks Everesti mäest 100 korda kõrgem, kuid keegi ei tea, millest need on valmistatud või miks nad seal asuvad.
Tänapäeva mantlite anomaaliate, nagu plekid ja varase Maa iidse magma ookeani vahel on palju punkte, mis pole veel ühendatud, ütles Maas. Võib-olla on kõik selle tulise mere jäljed geoloogiliste jõudude poolt juba ammu kustutatud, lisas ta. Kuid planeedi esialgse tahke pinna välja selgitamine võiks aidata selgitada, kuidas see kujunes praegusesse olekusse.
