Aurul din bijuteriile noastre, platina din electronicele computerelor noastre, iridiul din OLED-urile noastre (leduri organice) – toate acestea – au avut o calatorie lunga si tumultoasa. Aceste elemente s-au format initial din fuziunile stelelor neutronice care au dus la explozii violente de kilonova . Apoi, au insamantat norul molecular gigant de gaz si praf care formeaza stele care in cele din urma a format sistemul nostru solar cu miliarde de ani in urma.
Cand s-a format Pamantul, aceste metale pretioase au fost incluse si in structura sa. Sunt numite in mod special elemente extrem de siderofile, sau HSE, ceea ce inseamna ca sunt puternic atrasi de fier. Pe langa aur, iridiu si platina, celelalte HSE sunt osmiul, paladiu, reniu, rodiu si ruteniu.
Exista cantitati mari de acele metale pretioase din sistemul solar antic, inchise in fierul dens al nucleului Pamantului; asa ca ati putea presupune ca orice metale pretioase livrate de impacturi ulterioare ar fi trebuit sa se fi scufundat pana la miez. Din fericire pentru noi, nu au facut-o.
Dar cum au ramas metalele pretioase care sunt atat de valoroase pentru noi astazi langa suprafata Pamantului?
Geofizicienii s-au luptat cu aceasta intrebare de zeci de ani, iar acum Jun Korenaga, care este profesor de geofizica la Universitatea Yale, si Simone Marchi, un om de stiinta planetar la Institutul de Cercetare Sud-Vest din Colorado ar putea avea un raspuns in sfarsit.
Dupa ce s-a format cea mai mare parte a Pamantului , acesta a fost izbit de mai multe ori de protoplanetele necinstite. O astfel de coliziune cu un obiect de dimensiunea lui Marte , cunoscut sub numele de Theia, a dus la resturi care au format Luna Pamantului . Majoritatea Theia si celelalte protoplanete au fost insa subsumate de Pamantul in crestere. Aceste protoplanete contineau si metale pretioase, dar, in loc sa se scufunde prin miezul Pamantului, unde se puteau uni cu fierul, HSE-urile au ramas prinse in mantaua Pamantului, ceea ce le-a permis accesul usor la suprafata.
Toate acestea se stiau anterior, dar nimeni nu stia cum erau prinse metalele – pana acum, datorita modelelor computerizate conduse de Korenaga si Marchi.
„Cercetarea noastra este un bun exemplu de a face o descoperire neasteptata dupa reexaminarea intelepciunii conventionale”, a spus Korenaga intr-un comunicat .
Modelul lor arata cum, dupa fiecare impact urias, foarte devreme in istoria tanarului Pamant, s-a format un ocean imens de magma in litosfera Pamantului , care descrie scoarta si mantaua superioara. Metalele pretioase incep sa se scufunde prin acest ocean pana cand ajung la un strat de tranzitie partial topit. Acest lucru a incetinit coborarea metalelor, permitand mantalei inferioare sa se raceasca si sa se solidifice inainte ca HSE-urile sa poata percola prin ea pana la miez. Prinse in mantie, HSE-urile au fost apoi supuse convectiei de la curentii termici emanati din miezul fierbinte al Pamantului, care pana in prezent continua sa miste metalele pretioase in jurul Pamantului si sa le aduca la suprafata.
„Aceasta regiune tranzitorie se formeaza aproape intotdeauna cand un impact mare loveste Pamantul timpuriu, ceea ce face teoria noastra destul de robusta”, a spus Marchi.
Trei diagrame care arata cum, dupa impactul gigant al lui, metalele lichide se scufunda prin oceanul de magma rezultat, pana cand ajung la un strat de tranzitie partial topit. Pe masura ce magma se solidifica, convectia se amesteca si redistribuie metalele pretioase din manta. (Credit imagine: SwRI). Desi toate acestea au avut loc in urma cu aproximativ 4,5 miliarde de ani , ecourile acestor impacturi si ale regiunilor de tranzitie rezultate raman inca, sub forma a doua „provincii mari cu viteza de forfecare scazuta” sau LLSVP care apar ca anomalii geofizice in mantaua adanca de dedesubt. Africa si Oceanul Pacific. Cand geofizicienii descriu LLSVP-urile ca fiind mari, nu glumesc : ele reprezinta pana la 9% din volumul Pamantului, intinzandu-se mii de kilometri lateral si mai mult de 1.000 de kilometri pe verticala de la limita mantalei cu nucleul.
