|
Раскрытие тайны истории нашей планеты
|
|
|
|
Ученые обнаружили первый большой участок горных пород, которые образовались в мантии Земли, слое под земной корой и самом крупном компоненте планеты. По словам команды, эти породы помогут разгадать роль мантии в происхождении жизни на Земле, вулканическую активность, возникающую при ее таянии, и то, как она управляет глобальными циклами таких важных элементов, как углерод и водород.
|
|
|
|
Почти сплошная толща мантийных пород протяженностью 1268 метров была извлечена из "тектонического окна", участка морского дна, где вдоль Срединно-Атлантического хребта обнажились породы мантии, во время экспедиции 399 "Строительные блоки жизни, массив Атлантис" океанского бурового судна JOIDES Resolution весной 2023 года.
|
|
|
|
Попытки, предпринятые в начале 1960-х годов, стали рекордным достижением благодаря Международной программе океанических открытий (International Ocean Discovery Program), международному морскому исследовательскому консорциуму из более чем 20 стран, который извлекает керны — цилиндрические образцы донных отложений и горных пород — со дна океана для изучения истории Земли.
|
|
|
|
С тех пор экспедиционная группа составляет опись извлеченных мантийных пород, чтобы понять их состав, структуру и контекст.
|
|
|
Их статья "Длинный участок серпентинизированного обедненного мантийного перидотита", опубликованная в журнале Science, раскрывает более обширную историю плавления извлеченных пород, чем ожидалось.
|
|
|
|
Ведущий автор, профессор Йохан Лиссенберг (Johan Lissenberg) из Школы наук о Земле и окружающей среде Кардиффского университета, сказал: "Когда мы извлекли камни в прошлом году, это стало крупным достижением в истории наук о Земле, но, более того, его ценность заключается в том, что ядра мантийных пород могут рассказать нам о строение и эволюция нашей планеты.
|
|
|
|
"Наше исследование начинает с изучения состава мантии, документируя минералогию извлеченных пород, а также их химический состав.
|
|
|
|
"Наши результаты отличаются от того, что мы ожидали. В горных породах гораздо меньше минерального пироксена, а концентрация магния в них очень высока, и то, и другое является результатом гораздо более интенсивного плавления, чем мы предполагали".
|
|
|
|
Это таяние происходило по мере того, как мантия поднималась из более глубоких частей Земли к поверхности.
|
|
|
|
Исследователи утверждают, что результаты дальнейшего анализа этого процесса могут иметь важное значение для понимания того, как образуется магма и приводит к вулканизму.
|
|
|
|
"Мы также обнаружили каналы, по которым расплав транспортировался через мантию, и поэтому мы можем отслеживать судьбу магмы после того, как она сформировалась и поднялась к поверхности Земли.
|
|
|
|
"Это важно, потому что это говорит нам о том, как мантия плавится и питает вулканы, особенно те, что находятся на дне океана, на которые приходится большая часть вулканизма на Земле. Наличие доступа к этим мантийным породам позволит нам установить связь между вулканами и основным источником их магмы".
|
|
|
|
Исследование также дает первоначальные результаты о том, как оливин, распространенный минерал в мантийных породах, вступает в реакцию с морской водой, что приводит к ряду химических реакций, в результате которых образуется водород и другие молекулы, которые могут питать жизнь.
|
|
|
|
Ученые полагают, что это могло быть одним из основополагающих процессов в зарождении жизни на Земле.
|
|
|
|
Доктор Сьюзан Кью Лэнг, младший научный сотрудник в области геологии и геофизики океанографического института Вудс-Хоул, которая была одним из руководителей экспедиции и входила в состав команды, продолжавшей анализировать образцы горных пород и флюидов, сказала: "Породы, которые присутствовали на ранней Земле, имеют более близкое сходство с теми, которые мы видели. извлеченных во время этой экспедиции, чем более распространенных горных пород, из которых сегодня состоят наши континенты.
|
|
|
|
- Их анализ дает нам критическое представление о химической и физической среде, которая могла бы присутствовать на ранних этапах истории Земли и которая могла бы обеспечить постоянный источник топлива и благоприятные условия для зарождения самых ранних форм жизни в течение геологически длительного периода времени".
|
|
|
|
Международная команда из более чем 30 ученых из экспедиции JOIDES Resolution продолжит свои исследования извлеченных кернов для решения широкого круга проблем.
|
|
|
|
Доктор Эндрю Маккейг, доцент Школы Земли и окружающей среды Университета Лидса, который был ведущим инициатором экспедиции 399 и одним из главных научных сотрудников экспедиции, добавил: "Все, кто участвовал в экспедиции 399, начиная с первого предложения в 2018 году, могут гордиться достижениями задокументировано в этой статье.
|
|
|
|
"Наша новая глубокая скважина на десятилетия вперед станет типовым участком для изучения таких разнообразных дисциплин, как процессы плавления в мантии, химический обмен между горными породами и океаном, органическая геохимия и микробиология. Все данные экспедиции будут полностью доступны, что станет примером того, как должна проводиться международная научная деятельность".
|
|
|
|
Источник
|
