|
Как образовались магматические океаны на Земле и Марсе
|
|
|
|
До того, как Земля стала голубой планетой, она была покрыта океанами совсем другого типа: обширным, глубоким магматическим океаном, простиравшимся на сотни, а возможно, и тысячи километров. По мере того как океан магмы на ранней Земле охлаждался и затвердевал, различные типы минералов кристаллизовались с разной скоростью, поэтому химический состав расплавленной породы со временем менялся. И по мере того, как магма выбрасывала газы в атмосферу ранней Земли, химический состав атмосферы также менялся.
|
|
|
|
Во время своего формирования Марс и многие другие каменистые планеты прошли через сходные стадии магматического океана. Однако, поскольку все это происходило в далеком прошлом для Земли и Марса — и в далеком космосе для более молодых каменистых планет — очень трудно точно сказать, как все это произошло. Однако информация о химическом составе ранних атмосфер скалистых планет сохраняется в нереактивных благородных газах.
|
|
|
|
Теперь Шефер и его команда представляют новые модели, моделирующие, как магматические океаны Земли и Марса могли изменяться с течением времени по мере их кристаллизации, используя эти атмосферные данные и информацию о химическом составе железа. Исследование опубликовано в журнале Geophysical Research: Planets.
|
|
|
|
|
|
|
Модели включают в себя новые расчеты, которые отражают поведение двухвалентного (восстановленного) и трехвалентного (окисленного) железа при кристаллизации магмы в мантии. Исследовательская группа протестировала модель с различными начальными глубинами магматического океана и химическим составом, чтобы увидеть, какая комбинация могла бы создать атмосферы, которые, как они знают, существовали вокруг ранней Земли и Марса.
|
|
|
|
Исследователи обнаружили, что для Земли модели, которые начинаются с мелководного океана магмы, превосходят модели, которые начинаются с полностью расплавленной мантии. Неглубокий океан магмы может указывать либо на мантию, которая была расплавлена лишь частично, либо на полностью расплавленную мантию, которая начала затвердевать с середины, причем самый внутренний и самый внешний слои оставались расплавленными в течение некоторого времени.
|
|
|
|
Что касается Марса, то ни одна из моделей не соответствовала результатам предыдущих исследований о ранней атмосфере Красной планеты, если только в первоначальном составе магмы не было более низкого содержания трехвалентного железа, чем предполагалось.
|
|
|
|
Эти результаты ведут к более глубокому пониманию того, как формируются скалистые планеты, такие как Земля и Марс, а также подчеркивают необходимость дальнейших экспериментальных исследований поведения железа в расплавленной породе.
|
|
|
|
Источник
|
