Planetě Mars se říká „Rudá planeta“. Jenže proč to tak je? Co dělá červenou planetu červenou? Odpověď, jak říká Sherlock Holmes, je elementární. A to je železo.
Kontinentální kůra na Marsu je tak bohatá na na tento kov, že přes miliardy let povrchové skály skutečně zrezavěly jelikož byly vystaveny kyslíku z planetární atmosféry. Výsledkem je že se planeta jeví rudá i při pohledu ze Země.
Kdyby v zemské kůře naší planety bylo přítomno jen zlomek více železa, vypadala by Země velmi podobně.. Ale něco, hluboko pod zemí, krade naší planetě tento kov.
Po desetiletí vědci zkoumali případy ztraceného železa v procesu, který souvisí s vulkanickou činností. Při ní vzniká minerál nazývaný magnetit, kdy sopky tuto rudu vytahují z hlubin zemské kůry na povrch. Jenže tento proces prý není zodpovědný za úbytek železa ze zemského nitra. Skutečný zloděj jak říkají výzkumníci z Rice University v Texasu, není magnetit, ale jiskřivý minerál – granát.
„Dosavadní teorie spočívá v tom, že magnetit táhne železo z taveniny [magma] předtím, než tavenina stoupá a pak vyvře na povrch v podobě erupce,“ uvedl v prohlášení profesor Ming Tang, odborný asistent na univerzitě v Riceu.
„Vyčerpání železa je nejvýraznější na kontinentech, kde je kůra silná. Mnohem méně je tomu tak u ostrovů, kde je kůra tenká.“
Pokud magnetit skutečně vytahuje železo z magmatických kotlů, pak bychom očekávali, že tento minerál bude mnohem hojnější tam, kde bude kontinentální kůra silnější a že vyčerpání železa bude odpovídajícím způsobem větší. Tloušťka kůry však nesouvisí s úrovní magnetitu.
To se ale nedá říct o granátu. Podle autorů této teorie právě granát koreluje s tloušťkou kůry. Almandine – široká škála granátů bohatá na železo – se vytváří nejlépe za vysokotlakých a vysokoteplotních podmínek. Podmínky jako tyto jsou běžné v pevninských vulkanických oblastech, které se tvoří na kontinentálních okrajích, když se pod pevninskou kůru tlačí hustá kůra oceánská. S granátovým množstvím více pod takovými sopkami – známými jako kontinentální oblouky – a železem, které je méně hojné, vědci viděli souvztažnost, kterou stojí za to studovat dále. Pro tuto teorii napovídá i fakt, že granát se i u nás hojně vyskytuje právě v sopečných oblastech. Například České středohoří.
Samozřejmě, že tyto kameny vznikající z roztavených bazénů, které se nacházejí mnoho kilometrů pod aktivní sopkou, není možné studovat při jejich vzniku. Geologové se tudíž musejí spoléhat na staré skály vyvřelin a tzv. xenolity. Xenolit je název fragmentu horniny nebo minerálu uzavřeného v horninovém bloku, který má vůči tomuto bloku výrazně odlišné složení (uzavřenina horniny stejného, příp. podobného typu se nazývá autolit).
Tímto termínem se často označují úlomky hornin v magmatitech, které se dostaly do magmatu během jeho výstupu k povrchu, ale xenolity se dají najít i v sedimentech, případně v meteoritech. Xenolity mohou být částečně asimilované, zejména na jejich okrajích, kde docházelo k reakcím s okolním magmatem.
Xenolity bazických a ultrabazických hornin (jako peridotity, kimberlity a lamprofyry) poskytují geologům nezastupitelný nástroj pro získávání představ o vnitřní stavbě svrchního pláště, jelikož během výstupu magma strhává okolní horniny, které vynáší do vyšších oblastí. Chemická a minerální analýza je jedním z mála způsobů jak přímo zkoumat materiál, který se na zemském povrchu nevyskytuje a který se nachází v plášti.
V kimberlitech přítomnost určitých minerálů v xenolitech indikuje hloubku, z jaké byl kimberlit vynesen na povrch Země (např. plagioklas je stabilní do 25 km, spinely v hloubkách 25 až 60 km a pod 60 km se stabilními stávají granáty.
Tyto horniny poskytují výzkumníkům „přímé okno do hlubokých částí kontinentálního oblouku“, říká spoluautor studie Cin-Ty Lee, geolog Rice University.
Profesor Lee a několik jeho studentů se vydali na exkurzi s cílem shromáždit xenolity z jižní Arizony, které byly vypalovány starou sopkou před milióny let. Analýza xenolitů ukázala, že tyto horniny se vytvořily pod kontinentálním obloukem a byly skutečně velmi kontaminované granátem.
Pro další ověření korelace výzkumníci strávili několik měsíců zkoumáním xenolitových záznamů v databázi GEOROC Maxe Planckova institutu, která obsahuje komplexní informace o vulkanických horninách shromážděných po celém světě. Zjistili, že v souladu s jejich hypotézou bylo magma, které obsahovalo více fragmentů granátu, také více železité.
„To se děje v globálním měřítku, ale jako důkazy nelze brát něco, co by nebylo zřejmé z pohledu pouze dvou případů,“ řekl profesor Tang.
Takže je granát velký zloděj železa číhající v zemské kůře? A nestalo se to samé i na Marsu, kde víme, že docházelo k masivní vulkanické činnosti.
Zdroj: Space.com
foto: Miroslav Neumaier
