Pohoří v přechodové zóně. Kredit: Kyle McKernan, Office of Communications / Princeton University.

Planeta Země je pěkně hrbolaté místo. Místy je její povrch pěkně hladký, jako třeba na dnech oceánů a jinde se zase tyčí do ostrých hřbetů nebetyčných hor. Podle pozoruhodné studie ale nejsou geologické rysy zemského povrchu nic, co se ukrývá v zemských hlubinách. Jsou tam pohoří ohromující rozlohy, která nejspíš na vlastní oči nikdy neuvidíme, protože leží stovky kilometrů pod našima nohama.

Jessica C. E. Irving. Kredit: Princeton University.

Jessica C. E. Irving z Princetonu a její čínští kolegové studovali relativně málo probádanou oblast zemských hlubin, takzvanou přechodovou zónu. Této oblasti se někdy také říká Repettiho diskontinuita a odděluje svrchní a spodní plášť, zhruba v hloubce 410 až 660 kilometrů pod povrchem.

Zkoumat hlubiny Země, to není jenom tak. Geologové k tomu používají seismické vlny silných zemětřesení, které jako jedny z mála projdou horninami. Při těch nejsilnějších zemětřesení jsou seismické vlny natolik intenzivní, že projdou skrz planetu a pak se zase vrátí zpátky. Irvingová a její spolupracovníci k výzkumu přechodové zóny v zemském plášti použili data z druhého nejsilnějšího zemětřesení, z jakého máme k dispozici záznamy – zemětřesení v Bolívii z roku 1994, které mělo magnitudo 8,2.

Z tehdejších seismických vln badatelé vyčetli, jak vlastně přechodná zóna mezi svrchním a spodním pláštěm vypadá. Svrchní hranice přechodové zóny se nachází asi ve 410 kilometrech a je relativně hladká. Na opačné straně to je ale jiné. Spodní hranice přechodové zóny je podle vědců překvapivě rozeklaná, i když tam jsou i roviny. Je jako celoplanetární pohoří, kde se „výška“ mění na krátkých vzdálenostech i o více než 3 kilometry.

Princeton University.

Proč by nás měla zajímat pohoří v nitru Země? Jejich existence by mohla přispět k objasnění řady otázek o fungování hlubin naší planety. Doposud není jasné, jak často, a jestli vůbec, se navzájem míchají svrchní a spodní plášť. Podle Irvingové a spol. by roviny v přechodové zóně mohly být místy, kde se svrchní a spodní plášť promíchávají. V pohořích k tomu zase naopak nedochází.

Inrvingová a její spolupracovníci jsou přesvědčeni, že se na vzniku a udržování přechodové zóny mezi svrchním a spodním pláštěm podílejí pozůstatky prastarých tektonických desek, které již velice dávno klesly do hlubin v subdukčních zónách, jako je třeba Mariánský příkop. Díky odlišnému chemickému složení mohly tyto pradávné horniny vytvořit rozeklanou „krajinu“ na spodní hranici přechodové zóny.

Pro Irvingovou je fascinující, že pod našima nohama stále existují dávné kontinenty, po nichž chodily nebo spíše lezly prastaré organismy. Díky jejich výzkumu to teď vypadá, že jsme získali nové informace, které nám poodhalují osud dávných tektonických desek, co se před eony potopily v subdukčních zónách. Stále ještě tam někde jsou, jako poslední vzpomínka na pradávné věky Země.

Video: Seismology 2: Introduction to Normal Modes

Literatura
Princeton University 14. 2. 2019, Science 363: 736–740.