geologie

Vědci z Čínské akademie věd vytvořili dosud nejpodrobnější globální mapu drobných struktur u rozhraní zemského pláště a kapalného vnějšího jádra, asi 2 900 kilometrů pod povrchem. Pomocí strojového učení analyzovali více než dva miliony záznamů zemětřesení z let 1990 až 2024 a rozpoznali téměř 175 tisíc slabých seismických signálů. Data ukázala šest dříve nepopsaných oblastí a naznačila, že některé anomálie tvoří rozsáhlejší souvislé pásy, nikoli jen izolované útvary. Struktury mohou obsahovat pozůstatky materiálu zataženého do hlubin při subdukci, částečně roztavené horniny či minerály změněné extrémním tlakem a teplotou. Lepší poznání těchto oblastí může upřesnit modely pohybu pláště, vulkanismu i vývoje nitra planety.

Vědci pod sopkou Soufrière Hills na karibském ostrově Montserrat rozpoznali zónu slané tekutiny, která může obsahovat významné množství kovů. Pomocí záznamů zemětřesení z let 1996 až 2007 vytvořili trojrozměrnou mapu podzemních struktur bez nutnosti vrtání. Rezervoár o šířce zhruba 1 až 1,5 kilometru leží asi dva kilometry pod povrchem a podle analýzy jde o tekutinu bohatou na kovy, nikoli o roztavené magma. Takové hyperslané magmatické roztoky mohou nést například měď, zinek či olovo a v budoucnu by mohly být zdrojem kritických surovin i geotermální energie. Přesné složení a koncentrace kovů však bude nutné teprve ověřit; těžba v blízkosti aktivní sopky by byla technicky i bezpečnostně velmi náročná.

Analýza seizmických vln z francouzských podzemních jaderných zkoušek v letech 1977 až 1995 přinesla nové poznatky o kapalném vnějším jádru Země. Vlny zaznamenané v Kazachstánu měnily dobu průchodu o desetiny sekundy, což při cestě napříč planetou ukazuje na proměny materiálu v jádru. Geofyzička Ying Zhouová popsala dosud neznámý typ vlny, která se odráží uvnitř vnějšího jádra. Výsledky naznačují intenzivní mísení a možnou přítomnost rozsáhlých shluků pevného materiálu unášených roztaveným kovem. Lepší poznání těchto pohybů by mohlo pomoci vysvětlit procesy ovlivňující magnetické pole Země.

Vědci v indickém kratonu Singhbhum objevili vrstvy uhlíkatého rohovce, které podle souboru chemických a strukturních znaků představují pozůstatky dávných mikrobiálních rohoží. Stáří materiálu určili přímo pomocí uran-olovnatého datování zirkonů uložených ve stejné hornině na 3,497 miliardy let s odchylkou asi pět milionů let. Izotopové složení uhlíku i jemné střídání uhlíkatých a křemičitých vrstev podporují biologický původ nálezu. Nejde o nejstarší navrhovaný důkaz života, ale o mimořádně silné spojení biologických stop s přesným radiometrickým datováním. Nález ukazuje, že mikroorganismy prosperovaly v tehdy vulkanicky aktivním, na kyslík chudém prostředí.

Vědci spojili zemětřesení o magnitudě 4,8, které v dubnu 2024 zasáhlo oblast Tewksbury v New Jersey, s dosud nezmapovaným Mountainvillským zlomem. Dosavadní hlavní podezřelý, rozsáhlý Ramapovský zlom, má vůči současnému tektonickému napětí nevhodnou orientaci. Tým z Kolumbijské univerzity využil údaje o následných otřesech, laserové mapování reliéfu LiDAR, terénní průzkum i laboratorní testy hornin. Mountainvillský zlom leží asi 3,5 kilometru západně od epicentra a jde o nezralý zlom ve starém krystalickém podloží. Studie upozorňuje, že podobné malé a dosud neznámé zlomy mohou představovat přehlížené seismické riziko zejména na hustě osídleném východním pobřeží USA.

Americká firma Eden GeoPower testuje u Bostonu metodu, při níž vysokonapěťové impulzy rozrušují hlubinné horniny a vytvářejí v nich síť jemných trhlin. Do hornin bohatých na železo by pak mohla proudit voda; při reakci s minerály se železo oxiduje a jako vedlejší produkt vzniká vodík. Takzvaný stimulovaný geologický vodík by na rozdíl od hledání přirozených ložisek umožnil plyn vytvářet přímo v podzemí. Technologie je zatím v rané fázi a není jisté, zda dokáže dosáhnout komerčně využitelných objemů. Zastánci očekávají nižší ekologická rizika a lepší kontrolu než u hydraulického štěpení, zároveň by postup mohl sloužit i geotermii, těžbě či ukládání oxidu uhličitého. Americká agentura ARPA-E v roce 2024 podpořila výzkum podobných přístupů dotací pro 16 týmů.

Nová studie naznačuje, že v pevném vnitřním jádru Země může být rozšířen superionický vodík, který se za extrémního tlaku a teploty pohybuje krystalickou mřížkou železa podobně jako kapalina a vede elektrický proud. Výpočty porovnaly dvě struktury slitin železa a vodíku a jako pravděpodobnější pro podmínky vnitřního jádra označily hexagonálně uspořádanou fázi. Koncentrace vodíku by podle modelu klesala od rozhraní s vnějším jádrem směrem ke středu planety. Přesun vodíku mezi jádry by mohl přispívat k chemickému vztlaku, jenž je jedním ze zdrojů energie pro zemské magnetické pole. Autoři upozorňují, že pro přesnější popis bude nutné zohlednit i další lehké prvky, například kyslík a uhlík.

Nová studie naznačuje, že zemské katastrofy, jako jsou masová vymírání a sopečné erupce, se mohou opakovat v cyklu přibližně 27,5 milionu let. Tato myšlenka je podporována analýzami geologických dat z posledních 260 milionů let, která odhalují opakující se vzorce ve velkých geologických událostech. I když není jasné, které procesy tento rytmus způsobují, možné vlivy zahrnují změny v zemském plášti, oběžné variace nebo dokonce působení mimozemských faktorů. Přestože je tato teorie kontroverzní, mohla by znamenat důležitý posun v chápání geologické historie Země.

V době, kdy se formovala Sluneční soustava, byla Země jen roztavenou hmotou. Vědci se domnívají, že formování pevnin ovlivnila nejen geologie Země, ale i průnik Sluneční soustavy přes spirální ramena Mléčné dráhy. Tyto oblasti s vyšší koncentrací plynu a prachu mohly vyslat komety z Oortova oblaku, což vedlo k nárazům ovlivňujícím růst kontinentů. Analýza izotopů zirkonu ukazuje na shodné vzorce s přechody přes spirální ramena. I když toto propojení není definitivně dokázáno, naznačuje, že galaktické události mohly mít na Zem větší vliv, než se dříve myslelo.

Vědci poprvé zaznamenali proces vzniku nové oceánské kůry na středooceánském hřbetu mezi Austrálií a Antarktidou. V dubnu 2024 se během sledování podařilo zachytit rychlé šíření magmatu a následné zemětřesení, což způsobilo kolaps mořského dna. Tento proces, který trval pouhé dva týdny, zapříčinil horizontální posuny o několik metrů. Událost představuje nový důkaz, že rozšiřování mořského dna není plynulé, ale probíhá v náhlých kvantových skocích. Tím se podařilo objasnit rozdíly v dříve zaznamenaných seismických aktivitách a rozšířit poznatky o dynamice pohybů oceánského dna.