Det er noen gigantiske områder dypt nede i jorden som skiller seg fra resten av materien der nede.
Disse kjempestrukturene er flere tusen kilometer brede og kalles large low-shear-velocity provinces (LLSVP).
Det spesielle med disse områdene er at sesimiske bølger som kommer for eksempel fra store jordskjelv, reiser saktere gjennom disse områdene enn i resten av mantelen. Dette betyr at de har høyere massetetthet enn mantelen rundt.
Grafikken over viser hvordan disse områdene ser ut inne. Det er altså snakk om de ruglete klumpene som ligger dypt nede i mantelen. Kjernen er kulen i midten av jorda.
Men disse store strukturene skiller seg altså ut. Hva disse strukturene er og hvordan de ble til, er det ingen som vet, men en forskergruppe har nå foreslått at de kanskje ble dannet i den samme kollisjonen som dannet månen.
Men hvordan kan disse områdene ha blitt dannet i det som kalles Theia-kollisjonen?
Månen blir til?
Forskere har ikke noe klart svar på akkurat hvordan månen vår ble til, men mange tror at det skyldes en kjempekollisjon.
Teorien går ut på at en relativt stor planet, kanskje på størrelse med Mars, smalt inn i jorden svært tidlig i solsystemets historie. Denne planeten kalles Theia.
Den gangen var solsystemet langt mer kaotisk enn i dag, og store kollisjoner mellom både små og store asteroider og mindre planeter var langt vanligere enn nå.
En annen kunstnerisk framstilling som viser hvordan deler av Theia kan ha samlet seg dypt nede i jordens indre.(Bilde: Hongping Deng, Hangzhou Sphere Studio, China)
Og en av disse kollisjonene kan altså ha skapt månen. De enorme kollisjonen kan ha slengt store mengder masse ut i rommet, og når alt hadde roet seg, hadde denne materien samlet seg i jorden og månen.
Det betyr at både jorden og månen i dag er en blanding av materie fra den tidlige jorden og planeten Theia.
Det er noen problemer med denne hypotesen. Et problem er at det finnes forskjeller i kjemiske elementer på jorden og månen som ikke enkelt kan forklares av denne kollisjonen. Dette beskrives for eksempel i denne studien fra 2019.
I den nye studien har en forskergruppe brukt datamodeller for å se om disse gigantiske strukturene inne i mantelen, som altså skiller seg fra resten av mantelen, kanskje er rester av planeten Theia.
Ideen er altså at den enorme kollisjonen førte deler av mantelen fra Theia ned i jordens mantel. I stedet for at alt ble blandet, var det noen deler fra Theia som holdt seg mer eller mindre uforandret inne i jorda.
En del av disse bitene av Theia kan ha sunket ned og flyttet på seg gjennom mantelen over mange, mange hundre millioner år. Theia ha vært en massiv planet siden disse bitene har større massetetthet enn jordas mantel.
Ifølge datamodellen til forskerne, som de presenterer i tidsskriftet Nature, kan disse bitene ha samlet seg dypt nede i mantelen og til slutt dannet store områder som ligner på LLSVP-områdene som finnes der i dag.
Men dette er bare en hypotese om hvordan de digre områdene dypt nede i mantelen har blitt til.
I artikkelen, publisert i tidsskriftet Geoscience Frontiers, går forskere gjennom mange argumenter om hvorfor dette er en sannsynlig forklaring.
Men forskerne bak den nye studien, foreslår å undersøke andre planeter for slike områder i mantelen. Hvis de virkelig stammer fra kollisjoner, kan de kanskje eksistere inne i andre planeter i solsystemet.
Referanse:
Yuan mfl: Moon-forming impactor as a source of Earth’s basal mantle anomalies. Nature, 2023. DOI: 10.1038/s41586-023-06589-1. Sammendrag
