• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
16.10.2025, 08:40
Любовь С.
2,8 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.
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
21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

23 февраля, 10:00
Evgenia Vavilova

Оказалось, что насекомые активно избегают влажных поверхностей.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

21 февраля, 12:18
Игорь Байдов

Ученые проверили 100 популярных кормов для собак и кошек и во многих из них нашли ПФАС, так называемые «вечные химикаты», причем одни из самых высоких концентраций обнаружили в продуктах на основе рыбы. Во многих случаях их уровень превышает пороги безопасности для людей, установленные европейским регулятором.

17 февраля, 09:30
СПбГУ

Исследователи Санкт-Петербургского государственного университета разработали эффективный способ обнаружения в крови важнейшего биомаркера иммунитета — неоптерина — с помощью нанотехнологий и лазера.

22 февраля, 10:18
Игорь Байдов

Во время обследования почти 900 собак ученые выявили 12 пород, склонных к брахицефалическому обструктивному синдрому дыхательных путей, который может ухудшать сон и влиять на переносимость физических нагрузок. Авторы нового исследования выяснили, что список пород, предрасположенных к серьезным нарушениям дыхания, куда шире, чем считалось ранее.

12 февраля, 07:52
Адель Романова

Астрономы недавно проанализировали базу данных о падающих на Землю объектах и пришли к выводу, что два из них прибыли из межзвездного пространства. Известна не только дата, но и место падения каждого из них.

28 января, 10:50
Игорь Байдов

Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.

26 января, 14:26
Александр Березин

Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Закрыть
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно