U neobičnom kutku našeg Sunčevog sistema žive dva nesvakidašnja mehura.
Imaju prostrana, amorfna tela veličine kontinenata, i smatra se da ova dva čuda provode vreme ležeći i čekajući da hrana počne da pada po njima, da bi je potom naprosto upili u sebe.
Ali njihovo prirodno stanište je, ako ništa drugo, još neobičnije od njihove ishrane.
Moglo bi da se opiše kao „stenovito“, svuda unaokolo nalaze se egzotični minerali u nepoznatim bojama i oblicima.
Inače je sve prilično jalovo, sem svetlucavog mora u daljini, toliko velikog da sadrži količinu vode kao svi Zemljini okeani zajedno.
- Deset fascinantnih činjenica o planeti Zemlji
- Novi superkontinent Amazija: Kada, gde i kako će nastati
- Kako će izgledati sledeći „superkontinent“
Svaki dan su „vremenski uslovi“ isti: ugodnih 1.827 stepeni Celzijusa, sa određenim oblastima visokog pritiska, koji je jednak količini pritiska na površini Zemlje kada se pomnoži 1,3 miliona puta.
U ovom surovom okruženju, atomi se izvitoperuju, a čak i poznati materijali počinju da se ponašaju ekscentrično.
Stene postaju fleksibilne poput plastike, dok se kiseonik ponaša kao metal.
Ali ova uzavrela zemlja čuda nije nekakva vanzemaljska planeta, a mehurovi nisu baš sasvim divlje životinje.
Radi se, zapravo, o samoj Zemlji, samo veoma, veoma duboko ispod njene površine.
Postavlja se pitanje, otkud mehurovi tamo?
Čudan podzemni svet
Konkretno, dotično okruženje je omotač jezgra, stenoviti sloj koji se nalazi neposredno iznad središta Zemlje, tj. njenog jezgra.
Ova uglavnom čvrsta masa je potpuno drugi svet, mesto koje je uskomešano i istačkano kaleidoskopima kristala, od dijamanata – kojih u omotaču ima oko trilion tona – do minerala toliko neuhvatljivih da ne postoje na Zemljinoj površini.
I zaista, najobimnije stene u ovom sloju, bridžmanit i davemaoit, uglavnom su za naučnike misterija.
Potreban im je izuzetno visok pritisak, jedinstven za unutrašnjost planete, da bi se razvili, a raspadaju se čim su doneti na naš svet.
To je geološki parnjak ekstravagantnih riba iz velikih okeanskih dubina koje se otope kad su upecane i podignute sa morskog dna.
Ovi neuhvatljivi minerali mogu da se vide u prirodnom obliku samo kad ostanu zatočeni u dijamantima koji se iznesu na površinu.
A čak i tada je nemoguće predvideti kako ti kristali zapravo izgledaju duboko u Zemlji, zato što su njihova prirodna svojstva krajnje izmenjena pritiskom pod kojim obično postoje.
Inače, daleki „okean“ ne sadrži ni kap tečnosti.
Sačinjen je od vode zatočene u mineralu olivinu, koji čini više od 50 odsto gornjeg omotača.
U dubljim nivoima, on se menja u indigo-plave kristale ringvudita.
„Na tim dubinama, hemija se potpuno menja.
„Toliko malo znamo o tome, da možda postoje minerali koji postaju potpuno providni“, kaže Vedran Lekić, vanredni profesor geologije sa Univerziteta u Merilendu, SAD.
Međutim, „mehurovi“ iz dubine Zemlje su oni koji najviše zaokupljuju pažnju geologa širom planete.
Ovi oblici su široki hiljadama kilometara i zauzimaju šest odsto zapremine čitave planete.
Procene njihove visine su različite, ali smatra se da je jedan – ispod Afrike i od milošte poznat kao „Tuzo“ – visok i do 800 kilometara, što je oko 90 planina Everest poslaganih jedna na drugu.
Drugi, zvani „Džejson“ i nalazi se ispod Pacifika, mogao bi da se izdiže 1.800 kilometara uvis, što mu dođe oko 203 Everesta.
Njihovi iskrivljeni oblici uvijeni su oko Zemljinog jezgra poput dve amebe koje su se zalepile za zrnce prašine.
„Ovi oblici su veoma veliki, veoma upadljivi na tomografiji (radiološki metod snimanja)“, kaže Bernhard Stajnberger, istraživač geodinamike sa GFZ Nemačkog istraživačkog centra za geonauku na Univerzitetu u Oslu, u Norveškoj.
Iako su ti titanski oblici skoro sigurno tamo, gotovo sve ostalo u vezi sa njima ostaje nepoznanica, kao i to kako su nastali, od čega su napravljeni i kako bi mogli da utiču na našu planetu.
Ono što je ključno jeste da to da bi razumevanje mehurova moglo da pomogne da se rasvetle neke od najtrajnijih geoloških misterija, kao što je kako je Zemlja nastala, koja je bila konačna sudbina „fantomske“ planete Teje i neobjašnjivo prisustvo vulkana na nekim lokacijama širom planete.
Mogli bi čak i da rasvetle načine na koje bi Zemlja mogla da se menja u predstojećim milenijumima.
- Šta ako vasiona nema kraj
- Ova gladna crna rupa možda predstavlja kosmičku „kariku koja nedostaje“
- Šta su rasedi i kako utiču na zemljotrese
Neugodan problem
Sovjetski Savez se 1970. godine upustio u verovatno jedan od najambicioznijih istraživačkih projekata u ljudskoj istoriji.
Pokušali su da buše koliko god je duboko moguće u Zemljinu koru.
Ovaj tvrdi sloj stene, koji se nalazi iznad uglavnom čvrstog omotača i, na kraju, Zemljinog delimično otopljenog jezgra, jedini je deo planete koji su ikada videle ljudske oči.
Niko nije znao šta će se desiti ako pokušaju da se probiju kroz njega.
Do avgusta 1994. godine, Koljska ultraduboka bušotina, smeštena u sumornom prostranstvu arktičke tundre u severoistočnoj Rusiji, doprla je do neverovatnih dubina – stigavši čak 12.260 metara ispod zemlje.
Ali onda se bušilica zaglavila.
Kad je otpočinjao rad, tim koji je vodio projekat napravio je predviđanja o tome šta očekuje da će zateći.
Konkretno da će Zemlja postati jedan stepen toplija na svakih 100 metara kako se bude približavao središtu.
Ubrzo je postalo očigledno da nije tako.
Sredinom osamdesetih, kad su stigli do 10. kilometra, toplota je već bila 180 stepeni Celzijusa, skoro dvostruko više nego što su očekivali.
U tim ekstremnim uslovima, granit na kraju više nije mogao da se buši, ponašao se više kao plastika nego kao stena.
Eksperiment je obustavljen i niko više nikada nije uspeo da pređe prag zemljine kore do današnjeg dana.
Jedini preostali nagoveštaj postojanja Koljske ultraduboke bušotine je zarđali metalni poklopac utisnut u zemlji.
„Mi zaista znamo mnogo manje o Zemljinom omotaču nego što znamo o otvorenom svemiru koji možemo da posmatramo teleskopima, zato što je sve što znamo veoma, veoma, posredno“, kaže Stajnberger.
Dakle, kako proučavati okruženje koje ne možete da vidite i kom ne možete da priđete, u kom hemijska svojstva najobičnijih materijala postaju izvitoperena do neprepoznatljivosti?
Zapravo, postoji drugi način.
Seizmologija podrazumeva proučavanje talasa energije koje proizvode nagli pokreti zemlje tokom masivnih događaja kao što su zemljotresi.
U njih spadaju takozvani „površinski talasi“, koji su plitki, i „telesni talasi“, koji putuju kroz samu unutrašnjost Zemlje.
Da bi ih registrovali, naučnici koriste instrumente na suprotnoj strani sveta od zemljotresa, a koji beleže i proučavaju sve što je uspelo da se probije na drugu stranu.
Analizirajući različite talasne obrasce koji nastaju, oni mogu da počnu da sklapaju sliku o tome šta se dešava stotinama kilometara ispod nas.
Ta svojstva omogućila su danskom geofizičaru Ingeu Lemanu da dođe do krupnog otkrića 1936. godine.
Sedam godina ranije, veliki zemljotres na Novom Zelandu doveo je do iznenađujućeg seizmičkog rezultata: jedan tip telesnog talasa, koji može da putuje kroz bilo koji materijal, uspeo je da se probije kroz Zemlju – mada je bio „iskrivljen“ nekakvom preprekom usput.
Za to vreme, druga vrsta talasa, poznata po tome da ne može da putuje kroz tečnost, nije uspela da prođe.
To je osporilo dugogodišnje verovanje da je čitavo jezgro čvrsto i dovelo do savremene teorije da postoji čvrsta unutrašnjost obavijena tečnim spoljnim slojem – recimo, kao neka vrsta obrnutog kokosa.
- Zemljotresi, poplave i požari: Kako da se ponašate
- „Popeli su se kao obična ljudska bića, a spustili se kao svetski heroji“
- Zbog čega okeani postaju kiseliji, a ribe se sve češće sele
Misterija iz dubina
Na kraju je metod bio uspostavljen, što znači da je postalo moguće ne samo zaviriti ispod Zemljine površine – već vizualizovati njene skrivene dubine u tri dimenzije.
„Koristimo istu vrstu tehnike kao u kompjuterskoj tomografiji sa KET skenovima.
„Štaviše, praktično radimo tomografiju unutrašnjosti Zemlje“, objašnjava Lekić.
Gotovo momentalno, to je dovelo do otkrića Zemljinih mehura.
Iako se ranije omotač doživljavao kao homogeni sloj, geolozi su otkrili dve džinovske regije u njemu.
Jedna koja obujmljuje Afriku i jedna ispod Pacifičkog okeana, gde talasi zemljotresa nailaze na otpor i usporavaju.
Kao i u slučaju Zemljinog jezgra, ove oblasti očigledno se razlikuju od ostatka omotača – štaviše, predstavljaju neke od najvećih tvorevina na ovoj planeti.
One su najveće „oblasti niske brzine smicanja (vrsta deformacije tela pod delovanjem sile)“, iliti LLSVP-ovi.
Teško je pronaći bilo kakvu poznatu analogiju za njihov neobičan oblik – mogu se opisati kao neobično izbočene planine ili humke, mada Lekić lično ne bi upotrebio te reči.
„Oni su veći od kontinenata“, objašnjava on.
Da sve bude misterioznije, ove tvorevine čini se da više liče na ogromne hrpe peska.
Jedno istraživanje je pokazalo da na nekim mestima imaju oštre padine, baš kao i plitke uvale, pa čak i nekoliko nadvišenja.
Usred čitave rasprave o njihovom izgledu, postali su poznati samo kao „mehurovi“.
- Kada je lava tekla Srbijom
- Detektivi u potrazi za podvodnim vulkanima
- Smrtonosni poljubac – šta se desi kada se sretnu vulkanska lava i more
Ali zbunjujući izgled LLSVP-ova nije ništa u poređenju sa zbunjenošću koja prati pitanje kako su se formirali ili čak od čega su napravljeni.
„Postoji, dakle, 100 odsto izvesnosti da su ove dve oblasti, u proseku, sporije [u pogledu brzine kojom se talasi zemljotresa kreću kroz njih] od oblasti koje ih okružuju.
„To nije predmet rasprave. To je kao i sa klimatskim promenama, puka opservacija, nije nikakav teorija.
„Problem je što je naša sposobnost da zavirimo u tu oblast vrlo maglovita“, kaže Lekić.
Dakle, iako naučnici znaju da se tamo nešto dešava, tek treba da otkriju šta to tačno vide.
Novi nagoveštaj potekao je iz još jednog dugogodišnjeg izvora zbunjenosti, ako su LLSVP-ovi napravljeni od istog materijala kao i ostatak Zemljinog omotača, oni onda krše osnovne zakone fizike.
To je zato što mehurovi izgledaju kao da su istovremeno topliji od stena koje ih okružuju i čvršći od njih.
Baš kao tvrdoglavi poklopac tegle na koji se pusti vrela voda sa česme da bi popustio, materijali imaju običaj da, kad se zagreju, postanu manje gusti.
Teško je prihvatiti da to ima smisla ako su mehurovi napravljeni od starih dobrih običnih silikata kao i ostatak omotača, dominantnog materijala koji se nalazi u granitu i peščaru.
Kao posledica toga, smatra se da mehurovi moraju da imaju drugačiji hemijski sastav od stena koje ih okružuju.
Možda se sastoje od minerala koji su neobično bogati nečim teškim, kao što je gvožđe ili nikl.
„Ali postoje različite ideje kako do toga dolazi“, kaže Stajnberger.
I tu sve postaje još zanimljivije.
Najranija ideja bila je da su mehurovi istinski stari, da korene vuku milijardama godina unazad iz praiskonske Zemlje, dok se naša planeta još formirala i dok je njen omotač – koji se danas sastoji od čvrstih stena – još bio okean otopljene magme.
Kako su minerali u ovom sloju počinjali da očvršćavaju i kristalizuju se, neke oblasti su zadržavale nečistoće koje su bile pomešane s njom dok su još bile u tečnom stanju.
One su ostale tamo sve ovo vreme i danas čine neobične LLSVP-ove.
Međunarodni tim geologa, među kojima je i Stajnberger, 2014. godine izračunao je da ova vrsta mehura može lako da traje tri milijarde godina, uprkos tome što se Zemljin omotač uvek lagano komeša, dok se vreliji delovi izdižu, a hladniji spuštaju.
„A jedan od razloga zašto se previše ne deformišu je što su veoma kruti“, kaže Stajnberger.
Druga mogućnost je da su mehurovi nastali u tektonskim procesima.
Kao što deca uče u školi, Zemljina kora je izlomljena u tektonske ploče, koje se neprestano pomeraju i podvlače jedna pod drugu – baš kao i jedna na drugu.
Neki geolozi veruju da bi LLSVP-ovi mogli biti sačinjeni od ovih odlomljenih delova kore, koji tonu na dno omotača i formiraju ove glomazne tvorevine koje imaju drugačiji hemijski sastav od stena koje ih okružuju.
Štaviše, istraživanje sugeriše da ako saberete svu količinu kore koja se ikada otopila nazad u dubinu Zemlje, iznosila bi od sedam do 53 odsto zapremine planete – više nego dovoljno za veličinu mehurova.
„Kora se odvaja i slaže na te gomile“, kaže Stajnberger.
Prema tom scenariju, LLSVP-ovi se sastoje uglavnom od bazaltnih stena koje su se spustile sa teških okeanskih ploča podvučenih pod druge ploče.
Ali čak i sedimentarne stene u koje su se nekada ukopale drevne ribe ili koje sadrže ostatke davno nestalih okeanskih stvorenja kao što su plesiosaurusi, mogle bi na kraju na ovaj način da završe blizu središta Zemlje – iako čine samo mali procenat Zemljine kore.
U suštini, mehurovi su geološka groblja.
Treći predlog je da se, dugo nakon što se formirala Zemlja, gvožđe nekako izlilo iz Zemljinog jezgra i završilo u omotaču.
U nekim delovima je postalo sastavni deo stena, što je dovelo do nastanka neobičnih mehurova.
Međutim, Stajnberger kaže da ova ideja nije naročito popularna – trenutno ne postoji očigledan razlog zašto bi se to desilo.
A onda se prošle godine timu naučnika sa Državnog univerziteta u Arizoni javila smela ideja: šta ako su mehurovi ipak vanzemaljci, na neki način?
Malo je poznata činjenica da zapravo postoje tri nebeska tela u našem delu Sunčevog sistema: Zemlja, Mesec i Teja.
Danas je ova potonja jedva nešto više od duha, nakon što je udarila u našu planetu pre 4,5 milijardi godina.
Decenijama se verovalo da kad se ova mala planeta veličine Marsa sudarila sa mladom Zemljom, krhotine koje su nastale – većinom od druge planete – srasle su i formirale Mesec.
Ali postoje problemi sa tom idejom, kao što je činjenica da Zemlja i Mesec dele sličan hemijski sastav, kao da su nastali od istog materijala.
Umesto toga, istraživači su ponudili alternativu.
Nakon što je udarila u mladu Zemlju, Teja se pomešala sa njenim unutrašnjim sadržajem, oformivši deo omotača.
Za to vreme, Mesec se formirao, ne od vanzemaljske planete, već od delova Zemlje koji su se razleteli.
Obrt je da se Teja nije u potpunosti pomešala sa Zemljom.
Veći deo nje bio je toliko gust da na njega nisu uticale struje u omotaču – štaviše, strana planeta i dalje postoji u komadima unutar Zemlje sve do današnjih dana.
Moguće je da su to LLSVP-ovi, a da se fragmenti tuđinskog sveta kriju duboko ispod naših nogu.
- Misteriozne stvari koje se pojavljuju na plažama
- Bela smrt mladih Zemunaca na Bjelašnici: Šest decenija od najveće planinarske tragedije Balkana
- Pomračenje Sunca: Kako je izgledalo u Srbiji 1999. godine
Skriveni uticaj
Od čega god da su napravljeni, sve je veći konsenzus da neobični Zemljini mehurovi, koliko god daleko delovali, utiču na život na površini na vrlo opipljive načine.
Za početak, oni bi mogli da utiču na raspored vulkana.
Većina najslavnijih geoloških žarišta na svetu – kao što je Vatreni pojas, lanac vulkana dug 40.233 kilometara koji okružuje Pacifički okean – mogu se naći iznad mesta na kojima se tektonske ploče dodiruju i guraju u večitoj borbi za prostor.
Ali, da sve bude neobičnije, neke izuzetno aktivne oblasti ne slede taj obrazac.
Havajska ostrva, u Severnom Pacifičkom okeanu, dom su šest aktivnih vulkana, kao i širokih polja lave i nekih mesta na kojima gotovo neprestano žubori magma.
To se dešava uprkos činjenici da su smešteni bezbedno nasred Pacifičke ploče, hiljadama kilometara od bilo kojih drugih ploča.
Jedno objašnjenje su takozvane „perjanice omotača“, teoretska žarišta u Zemljinom nižem omotaču, gde se stene koje su toplije od okruženja izdižu, formirajući mreže vertikalnih kanala nalik drveću sve do Zemljine kore.
Oni polaze iz sloja direktno oko jezgra, čija unutrašnjost može da dostigne istu temperaturu kao površina Sunca.
„Oni se praktično formiraju jer je jezgro relativno vrelo u poređenju sa okolnim omotačem, tako da dolazi do termalnih nestabilnosti“, kaže Stajnberger.
On to poredi sa loncem kipuće vode na šporetu, ona nikad nije zagrejana potpuno ravnomerno, tako da dobijate mehurove koji se formiraju na nekim mestima, ali ne i na nekim drugim.
Gdegod da se ove uzavrele zone susreću sa površinom Zemlje, obično možete da nađete vulkane.
Postoji, međutim, jedna kvaka.
Koncept perjanica omotača je prvi put iznesen još sedamdesetih i one ostaju jednako misteriozne baš kao i sami LLSVP-ovi.
„Poslednjih godina dokazi da su oni stvarni iz seizmičke tomografije postaju sve ubedljiviji i ubedljiviji“, kaže Stajnberger.
„Dakle, malo ko zapravo sumnja u njihovo postojanje. Ali, s druge strane, naravno, ima mnogo stvari koje nisu toliko izvesne u vezi sa njima“, kaže on.
Danas je moguće načiniti osnovne mape omotačevih perjanica uz pomoć seizmologije.
A 2008. godine, geolozi su otkrili nešto izuzetno zanimljivo: skoro svi oni su locirani na samim ivicama Zemljinih mehurova.
To je dovelo do istog pitanja kao što je da li je starije kokoška ili jaje, odnosno da li je stariji mehur ili vulkansko žarište.
Jesu li ove oblasti geološki aktivnije zato što su mehurovi već bili tamo?
Ili su mehurovi locirani tamo gde jesu zato što ih aktivnosti žarišta nekako guraju na te položaje?
Moglo bi da se dešava nešto slično sledećem.
Okeanske ploče koje potonu u Zemljine dubine na kraju završe blizu dna omotača, gde formiraju mehure – neobično, ali na toj dubini su gušće od stena koje ih okružuju.
One formiraju neku vrstu izolacionog ćebeta iznad jezgra, sprečavajući da izuzetno vrele regije u njima razviju oblake omotača ispod njih.
I zato se oni, umesto toga, formiraju oko ivica.
Na taj način, dobijate omotačeve perjanice 2.891 kilometara iznad granica mehura, u našem vlastitom zemaljskom svetu.
Izgleda kao da ih LLSVP-ovi podstiču da se razvijaju na konkretnim lokacijama.
Ako je stvarno tako, to sugeriše da ove konkretne skrivene tvorevine vrše temeljan uticaj na našu planetu – praktično diktirajući gde će se određeno grupisanje vulkana desiti, baš kao i lanac ostrva koje oni formiraju.
Havajski arhipelag ne bi postojao bez njih, kao ni kinesko ostrvo Hajnan.
A LLSVP-ovi bi mogli da imaju čak i šire polje delovanja.
Naučnici se odavno pitaju zašto se Zemlja obrće oko svoje ose pod uglom pod kojim to čini – drugim rečima, zašto je Severni pol na Arktiku, a ne negde drugde?
I dok se smatra da mnogi faktori utiču na manje „odstupanja“ u oba pravca, među kojima su i klimatske promene, Zemljina osa je ostala uglavnom stabilna milijardama godina.
Jedna zanimljiva opservacija je da su Zemljini mehurovi prikladno smešteni sa obe strane ose, što nagoveštava da su se ili preselili tamo zbog obrtanja Zemlje ili da utiču na to kako ona to radi.
Teško je utvrditi kako bi tačno LLSVP-ovi mogli da utiču na inerciju planete, jer su njihovi oblici toliko nepravilni i nesigurni.
Ali Lekić je iscrtao mapu na kojoj se tačno vidi konsenzus stavova gde se oni nalaze.
„Ono što vidite je da se pacifički na kraju izdužuje u pravcu istok-zapad, a da se afrički izdužuje u pravcu sever-jug“, kaže on.
Lekić upoređuje način na koji bi mehurovi mogli da utiču na Zemljinu osu sa knjigom koja se okreće oko svoje ose, mnogo joj je lakše da to radi položena nego uspravljena, jer bočno raspoređivanje težine čini okretanje stabilnije.
„Uopšteno gledano, tela koja se okreću pokušavaju da rasporede masu tako da bude najbliža ekvatoru, što dalje od ose koja se obrće.
„A za Zemlju su to LLSVP-ovi. Komponenta njihove strukture koja bi uticala na rotaciju savršeno je usklađena sa ekvatorom, što sugeriše da se Zemljina osa rotacije pomerila do tačke gde praktično imate ova dva teška predmeta sa obe njene strane“, kaže on.
I tako, iako su mehurovi u dubini Zemlje jednako zbunjujući kao što su oduvek bili, velike su šanse da bi mogli otkriti neke od najvećih tajni naše planete – a možda čak i neke iz davno izgubljenog vanzemaljskog sveta.
Možda ćemo jednog dana otkriti još bolji način da zavirimo u unutrašnjost Zemlje kako bismo ih videli.
„Sablasni“ zvukovi zemljinog magnetnog polja:
Pratite nas na Fejsbuku, Tviteru i Vajberu. Ako imate predlog teme za nas, javite se na [email protected]
Pratite nas na našoj Facebook i Instagram stranici, ali i na Twitter nalogu. Pretplatite se na PDF izdanje lista Danas.
