Переключиться на мобильную версию

В исландской вулканической породе обнаружили следы двух протопланетных тел

Американский геолог обнаружил в исландских вулканических породах химические следы первичной материи Земли и Тейи, прародительницы Луны, что указывает на существование крупных залежей таких пород в глубинных слоях мантии нашей планеты.
Геолог нашел следы двух протопланетных тел в породах мантии Земли
Геолог нашел следы двух протопланетных тел в породах мантии Земли
АР
Об этом говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

На сегодняшний день считается, что мантия Земли сформировалась в своем современном виде примерно 4,5 миллиарда лет назад, после столкновения с Тейей, протопланетным телом размером с Марс. При ударе Тейя была уничтожена, часть ее материи смешалась с земной мантией, а другая часть была выброшена вместе с верхними слоями литосферы Земли в космос и превратилась в Луну.

Американский геолог Суджой Мукхопадхьяи (Sujoy Mukhopadhyay) из Гарвардского университета анализировал изотопный состав образцов вулканического стекла, найденных внутри отложений мантийного базальта на территории острова Исландия.

В своей работе Мукхопадхьяи вычислил долю редких изотопов благородных газов - гелия-3, неона-22 и аргона-36 в образцах базальтового стекла и сравнил их с аналогичными показателями для других образцов базальта, извлеченных с морского дна.

Как отмечает геолог, концентрация и доля данных газов в образцах горных пород является своего рода физико-химическим паспортом, по которому можно определить возраст и происхождение минерала.

Это обусловлено двумя причинами. Во-первых, благородные газы химически инертны, не образуют соединений вне лабораторных условий и поэтому не могут попасть внутрь пород из атмосферы. Во-вторых, данные изотопы образуются при распаде лишь некоторых радиоактивных элементов, которые были широко распространены во время "детства" Солнечной системы и не встречаются сегодня.

Исследователь обнаружил, что доля неона-22 в фрагментах вулканического стекла была заметно выше, чем в других образцах базальта с морского дна. Аналогичная зависимость прослеживалась и для других благородных газов - гелия-3 и аргона-36. Следовательно, исходные породы, из которых сформировался исландский базальт и вулканическое стекло, заметно отличались по своему изотопному и химическому составу от обычных, земных, базальтов и предшествующих им пород.

Обнаружив столь серьезное различие в изотопном составе, автор статьи попытался найти источник мантийных пород, не похожих по своим характеристикам на земные.

Для этого Мукхопадхьяи сравнил соотношение двух стабильных изотопов ксенона - относительно редкого ксенона-129 (Xe-129) и более распространенного ксенона-130. Первый изотоп образуется при распаде не существующего в современной Солнечной системе йода-129 (I-129), атомы которого были относительно распространены в Солнечной системе в момент ее рождения и постепенно исчезли из-за короткого периода полураспада - 15,7 миллиона лет.

По расчетам геолога, полученная пропорция I-129 и Xe-129 могла возникнуть только в том случае, если базальт сформировался 4,45 миллиарда лет назад или позже и после этого не перемешивался с другими слоями мантии. Само протопланетное тело, судя по соотношению изотопов гелия-3 и гелия-4, должно было возникнуть примерно через 100 миллионов лет после рождения Солнечной системы.

Это означает, что первичные породы Земли и прародительницы Луны не полностью перемешались при столкновении протопланетных тел и сохранились в виде отдельных "комков" с уникальным химическим составом. По всей видимости, крупные залежи первичных пород существуют в глубине мантии нашей планеты.

По словам геолога, неоднородность "сплава" Земли и Тейи позволяет объяснить аномалии в химическом составе пород Луны, обнаруженные в последнее десятилетие. С другой стороны, такие артефакты не должны существовать в принципе по современным теориям циркуляции мантии, что указывает на необходимость их пересмотра, заключает автор статьи.

Ранее ученые пришли к выводу, что идентичное соотношение изотопов титана в земных породах и в недрах Луны указывают на то, что спутник Земли практически полностью составлен из той же материи, из которой образовалась наша планета на заре Солнечной системы.


Эта же новость на Корреспондент
Комментариев (0)
Оставляя комментарий, пожалуйста, помните о том, что содержание и тон Вашего сообщения могут задеть чувства реальных людей, непосредственно или косвенно имеющих отношение к данной новости. Пользователи, которые нарушают эти правила грубо или систематически, будут заблокированы.
Полная версия правил
Осталось 300 символов
Реклама
Реклама
Реклама
Для удобства пользования сайтом используются Cookies. Подробнее здесь