Experiment s vysokým tlakem poskytl geologům náhled do podmínek v zemském plášti. Hornina v tekutém skupenství se může vyskytovat až 250 kilometrů pod povrchem planety. Objasnilo to nesrovnalosti v geofyzikálních měřeních.
Geologové z Riceovy univerzity v texaském Hustonu, vedení Rajdeepem Dasguptou, podrobili v laboratoři vzorky horniny peridotitu tlaku 5,2 gigapascalu. Gigapascal je miliarda pascalů. Tlak, dosažený v americké laboratoři, odpovídá zhruba polovině tlaku, při němž se přeměňuje uhlík ve formě grafitu na diamant. Je to zhruba jedno procento tlaku, jež panuje v jádru naší planety. Peridotit je hlavní složka svrchní části zemského pláště. Ten sahá od hloubky zhruba pětatřiceti kilometrů do dvou tisíc devíti set.
Tlak 5,2 gigapascalu panuje v hloubce asi dvě stě padesát kilometrů. Účelem experimentu bylo zjistit, jestli hornina změní skupenství z pevného na tekuté a začne se tvořit magma. Podle výsledků, zveřejněných v časopise Nature, to tak skutečně je. Vzorky peridotitu se začaly na okrajích tavit. Mohlo by to ledacos vysvětlovat. Až dosud si vědci mysleli, že se magma může tvořit jen do hloubky okolo sedmdesáti kilometrů. Geofyzikální měření ale naznačovala jeho existenci i hlouběji.
Pomalá zemětřesení
Velká část informací o vnitřních poměrech naší planety je odvozena nepřímo. Možná nejdůležitější takový zdroj jsou měření zemětřesných vln. Rychlost šíření vlnění se mění podle materiálu, jímž prochází. Když dojde v jenom bodě na povrchu planety k otřesům, dá se z analýzy záznamů seismografu ve druhém bodě spočítat, jaká byla povaha prostředí, jímž vlna prošla. V pevných materiálech putuje zemětřesení rychleji než v tekutých.
Otřesy se šířily pláštěm pomaleji, než by se dalo očekávat, kdyby byl pevný. Pokusy Rajdeepa Dasgupty a jeho spolupracovníků teď prokázaly, že se ve velkých hloubkách vyskytovat může vyskytovat magma. To má i větší elektrickou vodivost než pevná hornina. Jeho přítomnost v hloubkách okolo dvou set padesáti kilometrů tak objasňuje nejen nesrovnalosti v šíření zemětřesných vln, ale i naměřenou vodivost pláště.
Užitečný CO2
Lepší vedení elektrického náboje způsobuje podle Dasguptova týmu oxid uhličitý, který je v materiálu rozpuštěn. Jeho přítomnost usnadňovala i tavení laboratorních vzorků. K tavení kamenů s větším obsahem CO2 stačila nižší teplota. Příměs kysličníku uhličitého v tekutém magmatu je zajímavá i z dalšího hlediska. Uvnitř zemského pláště probíhá takzvaná konvekce, pomalý pohyb hmoty v gigantických kruhových proudech. Připomíná pohyb, jaký zavládne ve vodě, když ji postavíte v hrnci na horkou plotnu.
Má i stejnou příčinu. Pohání ho tepelné rozdíly mezi teplejšími a chladnějšími oblastmi pláště. Teplo pochází z prvotní gravitační energie vznikající Země a ze současného rozpadu radioaktivních prvků v jejích hlubinách. Materiál z hlubin Země pak na mnoha místech vyvěrá v podobě lávy na povrch. Obohacuje kůru o cenný uhlík, který potřebují živé organismy k stavbě svých těl. Sopečné půdy jsou úrodné.
