• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
25.08.2022, 14:15
Дарья Губина
8
2,6 тыс

Полет сквозь рукава Млечного Пути помог формированию земной коры

❋ 3.8

Проанализировав состав минеральных песчинок, ученые нашли связь между движением Солнечной системы по Галактике и ритмом формирования материковой коры молодой Земли.

Иллюстрация падения метеорита
Иллюстрация падения метеорита / ©Triff/Shutterstock / Автор: Иван Беляев

Нестабильные гравитационные условия в спиральных рукавах Млечного Пути провоцировали метеоритные бомбардировки нашей планеты объектами облака Оорта. Авторы нового исследования предполагают, что благодаря тем метеоритам на молодой Земле образовались «зерна» первых континентов и запустились тектонические процессы. Научная статья опубликована в журнале Geology.

Сегодня земная кора разбита на плиты, которые медленно передвигаются по более пластичной астеносфере, слою верхней мантии. Материковая кора более «плавучая» и менее плотная, чем океаническая. Поэтому там, где они «встречаются», океаническая кора уходит глубже в Землю, плавясь в мантии. Из-за этой активности куски мантии регулярно «всплывают» к поверхности и выплескиваются извержениями вулканов, образуя новую материковую кору. Так возникло предположение, что первые материки образовались над зонами субдукции.

К сожалению, все оказалось гораздо сложнее, потому что в катархее (до четырех миллиардов лет назад) и архее (2,5-4 миллиарда лет назад), вероятно, не было тектонического движения плит и зон субдукции. Чтобы восстановить раннюю историю формирования коры, некоторые геологи переключились с изучения масштабного движения плит на изучение мельчайших минеральных кристаллов, сформировавшихся на молодой Земле.

Ошибочно считать, что кора образовалась исключительно за счет земных процессов. На протяжении всего ее существования на планету оказывало влияние космическое окружение: от периодических изменений орбиты и циклов солнечной активности до далеких гамма-всплесков и, конечно, падения метеоритов.

В начале августа вышло исследование, которое показало, что удары метеоритов по молодой Земле раскололи оболочку планеты и спровоцировали формирование плавучих «зерен» материковой коры. Теперь другая международная команда ученых обнаружила в образовании материковой коры «ритм», совпадающий с движением планеты по Галактике. В обоих работах геологи анализировали цирконы.

Цирконы — минеральные крупицы, образующиеся при остывании магмы. Порой в этом процессе в них попадают другие элементы вроде урана, которые из-за радиоактивного распада позволяют определить возраст крупицы.

Проанализировав крупицы из разных кратонов (участков коры, отличающихся малой подвижностью), ученые выявили повторяющийся ритм их образования длительностью около 200 миллионов лет, совпадающий с вращением Солнечной системы вокруг центра Галактики и прохождением спиральных рукавов.

Путь Солнечной системы вокруг центра Млечного Пути с отметками результатов анализа частиц и важными геологическими событиями / © NASA/JPL-Caltech/ESO/R. Hurt

В спиральных рукавах гораздо выше концентрация звезд, межзвездной пыли и газа. Встречаются области звездообразования. Их гравитационные взаимодействия сбивают с орбит объекты облака Оорта, и те начинают чаще сталкиваться с планетами.

Большинство падающих на Землю объектов родом из Пояса астероидов, они прилетают со скоростью около 15 километров в секунду. Объекты из облака Оорта — со скоростью около 52 километров в секунду. Врезаясь в планету, они выбивали огромное количество коры, провоцируя «всплытие» расплавленной мантии.

Со временем средний размер падающих метеоритов и удары стали менее разрушительными. В то же время на планете запустились процессы субдукции, и она начала сама «производить» континенты.

Так пролеты Солнечной системы сквозь спиральные рукава провоцировали метеоритные бомбардировки молодой Земли, в результате которых формировалась первая материковая кора, предполагают ученые.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Дарья Губина
Автор специализируется на популяризации астрономии и астрофизики. Пишет о строении Вселенной, космологических теориях и новых открытиях, раскрывая суть явлений и идей современного научного знания.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
25 июля, 10:46
Александр Березин

Формально почти вся программа тринадцатого полета самой большой ракеты в истории выполнена. Однако испытания показали неполную отлаженность ключевого элемента системы. SpaceX оказывается в ситуации действительно плотных сроков: до намеченного возвращения людей на Луну всего два года и два месяца.

24 июля, 11:13
Игорь Байдов

Правильно подобранные звуковые последовательности способны не только стимулировать рост растений, но и влиять на их урожайность. К такому выводу пришли авторы нового исследования. Они разработали технологию, которая позволяет воздействовать на процессы развития растений через акустические сигналы без использования генной инженерии или химикатов. В экспериментах добились повышения урожайности мяты, сои, болгарского перца и конопли.

23 июля, 14:22
ПНИПУ

Психотерапия сегодня — один из главных инструментов не только психологической помощи, но и развития личности, повышения качества жизни и самореализации. Все больше людей обращаются к психотерапии, чтобы раскрыть свой потенциал, укрепить внутренние ресурсы, достигать поставленных целей, справляться с жизненными вызовами. Однако вопрос о том, какие факторы обеспечивают ее эффективность, до сих пор остается открытым. Успех зависит как от объективных, так и от субъективных факторов: качества психотерапевтического альянса, личности специалиста, его эмпатии, опыта, уровня мотивации и рефлексии клиента. Однако субъективные сложно измерить и предсказать. Ученая Пермского Политеха выявила и обосновала новый объективный фактор успешной психотерапии. Это открытие дает специалистам новый четкий ориентир, а также обеспечивает возможность точнее выстраивать работу с клиентом.

19 июля, 20:09
Александр Березин

Очереди на заправках стали привычным явлением в России, а на фоне информационного вакуума от властей о конкретных показателях производства бензина в июне население вынуждено ориентироваться на слухи. Все это выглядит довольно странно, но есть нюанс: скорее всего, кризис уже начинает выдыхаться. Как именно мы это выяснили?

20 июля, 14:11
Татьяна Зайцева

В позднеантичном Риме императорским указом мужчинам запретили носить длинные волосы. Автор нового исследования пришел к выводу, что введение этого запрета объяснялось необходимостью сохранения римской идентичности в условиях усиливающегося распада империи и нарастающего торжества варваров.

22 июля, 15:33
Александр Березин

Виктор Гловер, один из четырех человек, весной этого года пролетевших мимо Луны, выступил на конференции NASA и предложил резко изменить план высадки американцев на Луне в конце десятилетия. Он считает, что это позволит снизить риски для астронавтов-участников миссии.

9 июля, 13:06
Редакция Naked Science

Видеосервисы стали неотъемлемой частью жизни россиян. В 2026 году охваты большинства платформ продолжают расти, в том числе YouTube.

26 июня, 14:54
Максим Абдулаев

Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.

1 июля, 11:54
Марк Чернов

Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.

[miniorange_social_login]

Комментарии

8 Комментариев
Статья интересная, но хочется немного поразмышлять. 1. Насколько я могу судить, галактические рукава, это волны плотности, распространяющиеся из центра Галактики. Все звёзды, в ходе своего обращения вокруг центра масс Галактики так или иначе пересекают эти рукава. Рукавов этих то ли два, то ли четыре. Вообще, насколько слышал, полная структура Галактики пока до конца не установлена и говорить о каких-то циклах по меньшей мере смело... 2. Я вообще не понимаю, зачем для запуска тектоники на Земле требуются какие-то внешние воздействия. Конвективные движения мантии, скорее всего, запустились на самых ранних этапах формирования планеты. И эта конвекция с необходимостью увлекала за собой и кору. Пусть первоначально и не было ярко выраженных зон субдукции и рифтов, но в любом случае зоны восходящих и нисходящих мантийных потоков должны быть. Со временем же, накопление лёгких фракций мантийных пород над зонами погружения охлаждённой мантии привело к формированию кратонов и запуску уже полноценной тектоники плит...
Вообще-то Солнечная система вращается вокруг центра Млечного Пути не сама по себе.. Ближайшие звёздные системы тоже вращаются.. и "рукава" галактики - не застыли на месте, а участвуют во вращении.. Пожалуй, с большой натяжкой можно допустить, что скорость вращения Солнца вокруг галактического центра по какой-то неведомой причине сильно отличается от скорости вращения "рукавов".. причём, "рукава" явно движутся неторопливо, а Солнце куда-то спешит.. Но тогда.. тогда картинка звёздного неба с поверхности Земли менялась бы намного активней - или она меняется, но астрономы нам этого не сообщают? Присмотреться бы внимательней к звёздной механике.. тогда и представленную теорию формирования земной коры можно принять.. .. ну а пока - не сходится.. что-то недотягивает до полноценного объяснения.
    Вы не учли тот факт, что звёзды (включая Солнце) двигаются по синусоиде. Иными словами, Солнце (и вся Солнечная система) двигается в рукаве галактики против часовой стрелки вокруг ядра Млечного Пути, периодически (примерно раз в 30 миллионов лет) то опускается, то поднимается относительно центральной точки. Этим и обусловлено движение Солнца сквозь галактический рукав. В настоящее время расстояние Солнца от плоскости галактики составляет примерно 48 световых лет.
    +
      Еще 2 ответа
      Ну а сам рукав - разве он не двигается? Такого не может быть, чтобы все объекты двигались слаженно.. пусть даже и по синусоиде, и против часовой стрелки.. а рукава при этом оставались на месте.. Или, как вариант, скорость движения и траектория вокруг центра Галактики для каждого объекта сугубо индивидуальна.. с чем, я думаю, вы не согласитесь.. Тот факт, что Солнце периодически опускается и поднимается относительно галактического центра, совершенно не пригоден для фразы "прохождение спиральных рукавов".. Солнце опускается и поднимается вместе(!) с турбулентными движениями рукавов, и движется вместе с рукавами - так корректней, на мой взгляд.. но такая формулировка идёт против данной теории формирования земной коры.
        Солнце, находясь в галактическом рукаве, вращается вокруг ядра Млечного Пути вместе с этим самым рукавом. При этом, одновременно двигается вверх и вниз в самом галактическом рукаве. Это факт. А причиной такого движения является (это уже гипотеза) "эффект волчка" вращения ядра галактики. Простой пример: раскрутите юлу. Она будет покачиваться. Так и тут - за счёт гравитационного воздействия, "покачивание" при вращении галактического ядра, будет "раскачивать" звёзды в плоскости вращения галактики.
    В исследовании учли рукава и движение по синусоиде. Что касается рукавов -- Солнечная система и рукава движутся с разной скоростью. Система -- со скоростью около 240 км/c, рукава -- около 210 км/с.
    +
      Еще 2 ответа
      Спасибо за ответ.. теперь понятно. Если Солнечная система и рукава действительно движутся с разной скоростью, теория приобретает смысл.. Но.. тогда.. с большой долей вероятности, и другие звёздные системы имеют право на индивидуальную скорость.. возможно, зависящую от общей массы и конфигурации звезды и сопутствующих ей планет.. И, как вывод, внутри рукавов постоянно идёт "перемешивание" составляющих - причём эти составляющие придерживаются границ своего рукава. Нечто не позволяет им покидать рукав, но позволяет вольную скорость движения внутри рукава.. Интересно, что там насчёт индивидуальных траекторий для отдельно взятой звезды и её системы? Если скорость имеет право на индивидуальность, то и траектория может иметь такое право.. даже обязана.. Тем не менее, общее движение рукавов в Галактике больше похоже на закономерность.. очень интересно.. очень.... хм.. подумалось, что вольная скорость звёздных систем и их вольная траектория исключают какую-либо закономерность в движении Солнечной системы внутри своего рукава и вокруг центра Галактики.. следовательно, теория опять теряет смысл, потому что она выстроена на периодичности.. а периодичность - под большим вопросом.
      1) Уточнение. Линейная скорость Солнца составляет примерно 254км/с (по данным на 2009 г.) 2) По моим сведениям, именно вертикальное движение относительно плоскости галактики оказывает значительное влияние на Солнечную систему в целом. Астрофизики объясняют это тем, что Солнечная система, проходя центральную точку в галактическом рукаве в плоскости галактики, попадает в зоны наиболее плотных скоплений звёзд, в области относительно активных звездообразований и т.д. Всё это не противоречит сути Вашей статьи.