Vďaka plavidlu JOIDES Resolution prenikli do hĺbky 1 268 metrov pod atlantickým dnom.
Vzorka plášťovej horniny pod mikroskopom. Zdroj: Johan Lissenberg
Výskumníci vydolovali doteraz najhlbšiu vzorku horniny zo zemského plášťa na dne Atlantického oceánu. Spravili neskutočný 1,2 kilometra dlhý vrt a získali skoro rovnako dlhý takmer neporušený exemplár v tvare valca zo stredoatlantického hrebeňa, kde sa rozprestiera morské dno. Vzorka poskytla vedcom zatiaľ najlepší pohľad na to, ako môže vyzerať Zem pod jej kôrou.
Na tomto mieste, ktoré je bohaté na hydrotermálne prieduchy, vytvárajú interakcie medzi horninami plášťa a morskou vodou chemikálie, ktoré sú dôležité pre život. Predchádzajúce snahy o vŕtanie do plášťových hornín sa dostali len do hĺbky 201 metrov.
Mramorový nádych horniny
Výskumníci vyťažili takmer neporušenú vzorku horniny, ktorá sa podobná zelenému mramoru z oblasti, kde sa zemský plášť – hrubá vnútorná vrstva tvoriaca viac ako 80 percent objemu planéty – pretlačil cez morské dno. Získali ju z podmorského masívu Atlantis. K plášťovým horninám je ťažké sa dostať, sú ťažko prístupné. Výnimkou sú miesta rozprestierajúce sa na morskom dne, kde sa tektonické platne rozchádzajú. Masív Atlantis je jedným z takýchto miest.
Na niektorých miestach sa však plášťová hornina dostáva na povrch, kde interaguje s morskou vodou v reakcii nazývanej serpentinizácia. To mení štruktúru horniny – dáva jej mramorový vzhľad – a uvoľňuje rôzne látky vrátane vodíka.
Získaná vzorka, zložená najmä z peridotitu (zo skupiny ultrabázických hlbinných vyvretých hornín, pozn. red.), nám pomôže lepšie pochopiť, ako interagoval vrchný plášť s oceánom. Predpokladá sa, že tieto procesy zohrali kľúčovú úlohu pri vzniku života na Zemi pred miliardami rokov a pri geologickom formovaní. Peridotity sú horniny tvorené hlavne olivínom, pyroxénmi a amfibolmi.
Výskumníci na palube JOIDES Resolution rozdelili horninu na polovice. Zdroj: Lesley Anderson/US Antarktický program a IODP JRSO
Neporušený a jedinečný
Vŕtanie prebiehalo v rámci Medzinárodného programu objavovania oceánov. Výskumníci sa rozhodli urobiť vrt z lode JOIDES Resolution v lokalite nazývanej Lost City, ktorá sa nachádza na južnej strane masívu. Na týchto miestach sú hydrotermálne prieduchy, ktoré uvoľňujú metán a vodík do oceánu. Z týchto molekúl žije množstvo mikroorganizmov, ktoré podporujú spoločenstvá malých bezstavovcov.
143 metrov dlhá loď bola vybavená 62 metrov vysokým žeriavom určeným na podmorské vrty. Vedci sa dostali asi 850 metrov pod hladinu oceánu. Vŕtanie bolo prekvapivo ľahké a trikrát rýchlejšie, ako pôvodne predpokladali. Tím vytiahol neporušený valec len 5 metrov od otvoru vrtu. Vedci získali dovedna nepretržitý kus, ktorý predstavuje viac ako 70 percent z celkového vrtu.
30 odborníci skúmali jednotlivé časti 24 hodín denne počas dvoch mesiacov a zaznamenávali ich centimeter po centimetri. Vzorka s priemerom asi 6,5 centimetra odhalila, ako reagoval pri rôznych teplotách minerál olivín s morskou vodou. Táto reakcia uvoľňuje vodík, pričom vznikajú zlúčeniny, napríklad metán, ktoré podporujú život mikroorganizmov.
Výskumníkov prekvapilo, že v horninách je oveľa menej minerálneho pyroxénu a zase, naopak, viac horčíka, čo je výsledkom oveľa masívnejšieho roztápania, ako predpokladali.
Keď vedci podrobne skúmali štruktúru horniny, pozorovali aj takzvané šikmé rysy, ktoré by mohli podporovať prevládajúcu teóriu o tom, ako sa magma oddeľuje od plášťa, aby sa stala súčasťou zemskej kôry.
Geológom ostáva ešte jedna veľká výzva. Chceli by sa prevŕtať cez čadičovú vrstvu a cez hranicu medzi kôrou a plášťom – nazývanú Mohorovičićova diskontinuita. Dostali by sa tak k nedotknutej časti plášťa, ktorá nereagovala s oceánom. Odber vzoriek z tohto miesta by nám odhalil viac informácií o tom, z čoho sa skladá naša planéta.
Zdroj: Nature, LiveScience
(JM)
