A kontinensek és óceánok, amelyek a világ általunk leginkább ismert részeit alkotják, egészen apró szegmensét teszik csak ki a bolygó teljes struktúrájának: a lábunk alatt sokszáz kilométer vastagságú, forró rétegek rejtőznek, amelyekben a nyomás akkora, hogy a magas hőmérséklet ellenére nagyrészt szilárd marad a szerkezetük. Ahogy a haladunk a Föld középpontja, a földmag felé, a köpeny különböző szakaszai váltják egymást: felül a felső köpeny merev és szilárd része található, közvetlenül a kéreg alatt, majd az asztenoszféra következik, ami a köpeny képlékenyebb szintje és a litoszférától az alsó köpenyig terjed,100-400 kilométeres mélységben.

Az asztenoszféra különleges jellemzője, hogy a bolygó belsejéből érkező hatalmas hőt nem tudja igazán hatékonyan felfelé továbbítani, emellett, akárcsak a kéreg, ez a réteg is tartalmaz radioaktív elemeket, amelyeknek szintén fűtő hatása van, ezért a hőmérséklete igen magas és nem olyan szilárd, mint a felette elhelyezkedő köpenyrész. Az itt beinduló anyagáramlás miatt az asztenoszférán úszó kőzetréteg lassan mozog és a rájuk ható erők hatására időnként meg is reped, majd ezeken a repedéseken át magma (a kőzettalp megolvadt része) kerülhet a felszínre. A forrongó massza pontos összetételét és szerkezetét azonban még nem térképezték fel teljes pontossággal a tudósok, legalábbis erre utalnak azok a felfedezések, amelyek eredményeképp eddig nem ismert szerkezeti egységek nyomára bukkantak a kutatók.

Az Austini Texasi Egyetem kutatóinak vezetésével zajló vizsgálatok során, a szeizmikus mérések adatait elemezve, olyan olvadt kőzetréteget detektáltak az asztenoszférában, amelynek a létezéséről eddig csak sejtéseik voltak, de a teljes kiterjedését és működését nem ismerték. A körülbelül 160 kilométer mélyen található, újonnan felfedezett réteg hőmérséklete meghaladja az 1400 Celsius-fokot és az anyagát megolvadt kőzetek adják, ezért a kutatók az olvadék néven utalnak rá. A zóna jelenlétét korábban is megjósolták különféle elméletekben, de most először sikerül a globális jellegét felmérni: az eddigi teóriák szerint csak elvétve, foltokban jelenik meg a képlékeny rétegben az olvadék, de, ahogy kiderült, az olvadt kőzet valójában mindenhol jelen van a litoszféra alatti rétegben. A régebbi elméletek méghozzá az anyag jellemzőit is tévesen becsülték meg, mivel az asztenoszféra kevésbé szilárd szerkezetének formálódását is részben ennek a segítségével magyarázták, de a mérések szerint nem játszik szerepet a képlékeny állag kialakulásában.

"Amikor valamilyen olvadó dolgokra gondolunk, ösztönösen azt feltételezzük, hogy az olvadéknak nagy szerepe van az anyag viszkozitásában."

- mondta el Junlin Hua, a kutatás vezetője - "De úgy találtuk, hogy, annak ellenére, hogy az olvadék aránya meglehetősen magas, a köpeny áramlására gyakorolt hatása egészen elenyésző."

A kutatás elsősorban az asztenoszféra jobb megismerésében segít, amelynek pontos feltérképezése létfontosságú lehet, mivel az ebben a rétegben zajló történések határozzák meg a lemeztektonikai eseményeket is. Mivel az olvadékrétegről készített térkép és a szeizmikus mérések adatainak összevetésével a tudósok arra jutottak, hogy a zóna nem befolyásolja egyértelműen a lemezmozgásokat, ezért a köpeny anyagának működésében játszott szerepe egyelőre nem tisztázott. Azt a lehetőséget, hogy az olvadék rendelkezik valamilyen "funkcióval", vagyis közreműködik a réteg bizonyos mozgásaiban, egyelőre nem zárták ki a kutatók, de azt is egy valós opciónak tartják, hogy az újonnan felfedezett réteg nem járul hozzá jelentősen a köpeny aktivitásához.

(Fotó: Junlin Hua/UT Jackson School of Geosciences, Getty Images/AlexLMX)