Ilustrácia hlbokého zemského plášťa s červenými a oranžovými zónami, kde sa nachádza nová forma mangánu (Mn4O), spomaľujúca seizmické vlny pri hranici s jadrom.
Ilustrácia hlbokého zemského plášťa s červenými a oranžovými zónami, kde sa nachádza nová forma mangánu (Mn4O), spomaľujúca seizmické vlny pri hranici s jadrom.

Táto hlbinná chémia dáva trochu spoločného kontextu priateľovi, ktorý sleduje, ako sa Zem mení aj tam, kde ju nikto nevidí.

Skrytá zásoba mangánu ovplyvnila Zem Priebeh príbehu a hlavné fakty

Vedci navrhli novú teóriu o skrytej chémii v hlbokom zemskom plášti, ktorá by mohla vysvetliť záhadné spomalenie seizmických vĺn a súčasne súvisieť s Veľkou oxidačnou udalosťou pred 2,4 miliardami rokov. Podľa výpočtov môže v extrémnych podmienkach existovať zvláštna zlúčenina mangánu, Mn4O, ktorá je stabilná až do tlaku 150 GPa a teplôt okolo 4 000 K – podmienok typických pre hranicu medzi plášťom a jadrom. Táto forma mangánu sa doteraz neobjavila v povrchových horninách, ale jej vlastnosti zodpovedajú pozorovaným seizmickým anomáliám v tzv. ultranízkorychlostných zónach.

Zlúčenina sa pravdepodobne netvorí priamo z čistého mangánu, ale vzniká cez redoxné reakcie, kedy materiál z povrchu – ako oxidované horniny a viazaná voda – zasiahne hlboké vrstvy pri subdukčných zónach. Tam môžu pôsobiť ako zdroj kyslíka a spustiť neviditeľnú chémiu hlboko pod zemou. Mn4O by vďaka svojej hustote mohla ostať blízko hranice jadra a plášťa, čo vysvetľuje regionálny charakter jej účinku.

Zaujímavé je aj spojenie s geologickou minulosťou: počas Veľkej oxidačnej udalosti sa na povrchu objavili masívne mangánové rudy. Vedci predpokladajú, že Mn4O sa mohla postupne presúvať späť k povrchu cez prúdenie plášťa a tam sa oxidovať na bežné rudy. Tým by hlbinná chémia mohla mať dlhodobý vplyv na horninový záznam. Zatiaľ ide o výpočtový model – na potvrdenie budú potrebné experimenty v realistických zmesiach s železom, kremíkom a inými prvky.

Fakty

  • Výskum publikovaný v Physical Review B opisuje novú zlúčeninu Mn4O, ktorá môže byť stabilná až do 150 GPa.
  • Mn4O má nízku rýchlosť šírenia zvuku, čo môže vysvetliť spomalené seizmické vlny v ultranízkorychlostných zónach pri hranici plášťa a jadra.
  • Zlúčenina by mohla vzniknúť z materiálu z povrchu, ktorý sa dostáva do hĺbky pri subdukčných zónach.
  • Počas Veľkej oxidačnej udalosti pred 2,4 miliardami rokov sa na povrchu objavili masívne mangánové rudy, čo môže súvisieť s hlbinnou chémiou.
  • Mn4O by sa mohla cez prúdenie plášťa dostať späť k povrchu a tam sa oxidovať na bežné rudy.

Vizuálne vysvetlenie správ od Canto. Nástroje AI môžu pomáhať pri produkcii. Redakčné zásady