Eddig nem értettük, mit keresnek ezek a fémek a kéregben, amikor a Föld magjában kellene lenniük.
Amerikai kutatók magyarázatot találtak a régi talányra, hogy miért tartalmaz aranyat és platinát a Föld kérge a felszín közelében. Az arany és platina közismerten értékhordozók és technológiailag is fontosak, ugyanakkor úgynevezett sziderofil elemek közé tartoznak, ami azt jelenti, hogy vonzódnak egy másik elemhez, a vashoz. Emiatt a bolygón fellelhető arany és platina teljes mennyiségének a köpenyen keresztül a Föld fémes magjába kellett volna süllyednie, valamiért mégis találkozhatunk velük a felszínen.
A tudományos álláspont szerint az arany és platina 4,5 milliárd évvel ezelőtt, története kezdetén került a Földre, amikor a bolygó egy Mars méretű égitesttel ütközött, és a becsapódás után visszahulló, esetenként Hold méretű anyagdarabokkal különböző fémek kerültek a felszínre. Kérdés, hogy mi történt ezután.
Jun Korenaga, a Yale földtudományi professzora és Simone Marchi, a Southwest Research Institute munkatársa az amerikai tudományos akadémia lapjában, a PNAS-ben publikált cikkükben ajánlottak megfejtést a kérdésre.
A kutatásunk jó példa arra, hogy váratlan felfedezésre bukkanhatunk, ha a bevett bölcsességeket vizsgáljuk
– mondta Korenaga, kiemelve, hogy kollégája, Marchi a becsapódások dinamikájának szakértője.
Marchi rámutatott, hogy a korábbi szimulációkban a becsapódással érkező fémeknek csak elenyésző része maradt a köpenyben, az anyag többsége gyorsan beleolvadt a magba. Az, hogy mégsem így történt, azt mutatta, hogy a modellben van hiba.
Az új elmélet szerint a folyamat a földköpeny tranziens régiójában dől el. Ez a Föld kéreg alatt húzódó része, ahol átmenet van az olvadt és mélyebben fekvő része között. A tranziens régiók a köpeny mélyebb részein található jól ismert geofizikai anomáliák. A kutatók szerint ez a környezet olyan különös háromfázisú dinamikával rendelkezik, ami miatt a köpenyben található elemek itt csapdába esnek, és fokozatosan a köpeny más részeire kerülnek.
Egy ilyen tranziens régió szinte mindig nagy becsapódás eredményeként alakul ki
– mutatott rá Marchi.
A fémek magba süllyedését tehát a becsapódás következtében helyben keletkező magmaóceán akadályozta meg, amelyben az anyag körforgást végezve lesüllyed, majd a Föld belsejéből érkező hőt továbbítva a felszín felé áramlik.
Az új modell más bolygók történetének megértésében is segíthet. Figyelemre méltó részlet, hogy az említett körforgás körülbelül egy nap alatt megy végbe, ugyanakkor több milliárd évig hatással volt a Föld evolúciójára.