• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.10.2025, 08:40
Любовь С.
2,9 тыс

В мантии Земли впервые нашли осколки древней протопланеты

❋ 5.0

Исследователи нашли в древнейших породах Гренландии, Канады и Южной Африки следы вещества с «внеземным» соотношением изотопов. По их мнению, его принесла прото-Земля — предшественник нашей планеты, предположительно существовавший до ее столкновения с другой планетой и образования Луны.

Во время формирования своего многие скалистые планеты Солнечной системы были покрыты обширным океаном магмы. На изображении — прото-Земля в представлении художника / © Merikanto via Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0

Приблизительно 4,5 миллиарда лет назад наша планета была похожа на кипящий лавовый шар, слепленный из газа и пыли в хаотичном диске молодой Солнечной системы. Считается, что нынешний облик Земля обрела после столкновения с гипотетической планетой Тейей — объектом размером с Марс, который мог состоять из вещества, схожего с углеродистыми хондритами. Столкновение было настолько мощным, что расплавило недра прото-Земли, фактически изменив ее химический состав, а из обломков, как полагают некоторые группы ученых, сформировалась Луна.

Чтобы понять, сохранились ли в мантии нашей планеты следы ее предшественницы, геологи под руководством Да Вана (Da Wang) из Технологического университета Чэнду (Китай) и Николь Ни (Nicole X. Nie) из Массачусетского технологического института (США) проанализировали образцы мафических (базальтовых) пород из нескольких геологических регионов, включая древнейшие участки земной коры и современные вулканические источники.

Мафические породы отобрали из уже известных геологических коллекций, описанных в предыдущих полевых экспедициях. В них вошли образцы, обнаруженные в древних кристаллических комплексах — поясе Исуа (Гренландия), зеленокаменном поясе Нуввуагиттук (Канада) и кратоне Каапвааль (Южная Африка). Все породы охватывали материалы, происходящие из разных глубин и временных пластов земной мантии.

Дополнительно ученые проанализировали современные базальты с острова Реюньон (Индийский океан) и подводного вулкана Камаэхуаканалоа (Гавайи). Дело в том, что магма в этих регионах поднимается из глубинных резервуаров мантии и представляет собой современное «окно» в прошлое нашей планеты.

Затем, применив метод масс-спектрометрии с термической ионизацией (TIMS), ученые с высокой точностью определили соотношение трех изотопов калия — ³⁹К (самый распространенный), ⁴⁰К (самый редкий) и ⁴¹К (встречается в малой доле) — атомов одного и того же элемента (калия) с разным числом нейтронов.

Поскольку калий относится к литофильным (камнеобразующим) элементам и содержится в твердых породах, а не в металлах или газах, его изотопный состав отражает историю формирования и изменений земной коры и мантии. В таких измерениях важна точность вплоть до десятых долей миллионной доли: различия между современным веществом Земли и остатками прото-Земли чрезвычайно малы и обнаружить их сложно.

По итогу ученые выявили небольшой, но устойчивый дефицит ⁴⁰К в части мафических пород из поясов Исуа и Нуввуагиттук, а также некоторых современных базальтов из Реюньона и Гавайев. Он указал на существование глубинного резервуара вещества, сформированного до гигантского столкновения и хранившегося в земной мантии.

Затем Ван и Ни сравнили наблюдаемые соотношения с моделями смешения вещества Земли и метеоритов. Результаты показали, что современный химический состав мантии можно воспроизвести, предположив, что дефицит ⁴⁰К до столкновения прото-Земли с Тейей составил примерно —0,65 миллионной доли, а после к этому количеству добавилось около 9-12% метеоритного вещества с более высоким содержанием ⁴⁰К. Значит, примерно 25% всего калия в земной мантии может иметь внеземное происхождение.

Таким образом, авторы научной работы, опубликованной в журнале Nature Geoscience,
подтвердили, что в недрах нашей планеты присутствуют неразмешанные участки первичной мантии прото-Земли. Последние, как оказалось, до сих пор участвуют в вулканических процессах в Реюньоне и на Гавайях.

«Эти области дают нам возможность „увидеть“ сохранившиеся фрагменты древней Земли», — подытожила Николь Ни.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Любовь С.
Автор освещает темы из разных областей науки, включая астрономию, палеонтологию и генетику. Пишет о научных открытиях, природных явлениях и эволюционных процессах.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
26 августа, 10:29
Марк Чернов

Иногда лучшая помощь природе — просто оставить ее в покое и не мешать. Британские экологи доказали, что заброшенная фермерская пашня способна без миллионных затрат и покупных семян превратиться в роскошный цветущий луг. Для этого потребовалось лишь 11 лет времени и обычный ежегодный покос травы.

26 августа, 06:57
Мария Азарова

Некоторые опасные для здоровья химические вещества продолжают обнаруживать в окружающей среде спустя десятилетия после того, как их использование решили ограничивать. Масштабный обзор европейских данных показал, где именно сохраняются эти загрязнители и насколько массовым было их распространение.

25 августа, 17:57
Марк Чернов

Биологи открыли новый вид рептилий и присвоили ему научное имя Acanthosaura syrax — в честь желтой драконицы Сиракс, на которой в сериале «Дом Дракона» летала королева Рейнира Таргариен. Авторы исследования признались, что такое название не просто дань популярному фэнтези: крошечное существо действительно поразительно напоминает экранную тезку.

24 августа, 16:26
Илья Гриднев

Биологи провели молекулярный анализ тканей человеческого мозга и выяснили, что при тяжелой депрессии останавливается процесс образования новых нейронов. Открытие показало, что природа заболевания кроется не только в химическом дисбалансе нейромедиаторов, но и в физическом нарушении клеточного обновления гиппокампа.

25 августа, 13:47
Татьяна Зайцева

Приблизительно 130 миллионов лет назад, когда по земле бродили динозавры, какое-то млекопитающее пробежало по влажной песчаной дюне на территории современной южной части Бразилии. Размер оставленных этим древним существом следов поразил палеонтологов.

25 августа, 06:18
Мария Азарова

Проблемы с дыханием во время сна могут отражаться не только на самочувствии днем, но и на интимной жизни мужчин. Новый метаанализ показал, что по мере усугубления таких нарушений во сне показатели эректильной функции снижаются.

31 июля, 14:12
Андрей Серегин

Долгое время считалось, что до прихода европейцев тропические леса Амазонии были заселены сравнительно плохо. Однако выяснилось, что плотная растительность скрывает большинство следов древних обществ. С помощью воздушного лазерного сканирования ученые обнаружили сотни неизвестных земляных сооружений и предположили, что около двух тысяч лет назад население юго-западной части Амазонии могло достигать трех миллионов человек.

9 августа, 19:34
Марк Чернов

Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.

19 августа, 18:31
Александр Березин

После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий