|
Обнаружили остатки прототипа Земли
|
|
|
|
После того как Земля в своем первоначальном виде появилась из облаков газа и пыли около 4,56 миллиарда лет назад, у нее было не так много времени, чтобы дышать — не прошло и 100 миллионов лет, как в нее врезался астероид размером с Марс, из-за чего, предположительно, образовалась Луна. Удар расплавил Землю изнутри и химически преобразил ее. Большая часть первоначального прототипа была утрачена, но фрагменты этой “прото-Земли”, которые всплыли на поверхность из древних горных пород, показывают, какой была наша планета до того, как она приняла свою окончательную форму.
|
|
|
|
В молодости Земля была горячей и темпераментной. На ней извергались вулканы и бурлила магма, а столкновения с метеоритами и астероидами вызывали еще большее количество извержений. До сих пор не было прямых свидетельств существования Протоземли. Все, что осталось, было либо похоронено далеко за пределами досягаемости, либо покрыто океанами, лесами, травами и другими особенностями ландшафта. После изучения некоторых из самых древних горных пород на Земле группа исследователей Массачусетского технологического института во главе с планетологом Николь Ни обнаружила дисбаланс в изотопах калия, который указывает на то, что эти породы, скорее всего, являются остатками той первобытной поверхности.
|
|
|
|
|
|
|
Образцы метеоритов, датируемые временем образования Земли, позволяют предположить, что ее прототип был сформирован из материалов, подобных этим метеоритам. Не и ее исследовательская группа ранее проанализировали многие метеориты, чтобы сравнить их химический состав с составом поверхности Земли. Калий - это один из поверхностных элементов, или литофилов, который в изобилии находится прямо у нас под ногами, и его изотопы (равные по содержанию протонов, но не нейтронов) хранят историю всего, что образовалось на Земле в результате древних столкновений. Она и ее команда измерили три изотопа калия — калий-39, калий-40 и калий-41 — чтобы выяснить, есть ли какие-либо различия между их содержанием в образцах поверхностных пород и пород, которые датируются гораздо более давними временами.
|
|
|
|
Исследователи обнаружили, что содержание изотопов калия в более древних породах отличается от такового на поверхности Земли. Большинство горных пород на Земле содержат гораздо больше калия-39 и калия-41, чем калия-40. Затем они сравнили метеориты и образцы с поверхности с образцами горных пород из Канады и Гренландии, которые известны своими первичными породами, и вулканическими породами с Гавайских островов, которые появились из глубин мантии и всплыли на поверхность в результате извержений. После извлечения изотопов калия оказалось, что в более старых породах калия-40 еще меньше, чем в более новых породах, в которых этого изотопа уже не хватало.
|
|
|
|
Содержание калия-40 в метеоритах, которое было измерено ранее, также было ниже, чем в поверхностных породах. Как ни странно, это не было точным совпадением ни с одним из образцов первобытных пород, что, вероятно, означает, что следы метеоритов, которые переносили материал на зарождающуюся Землю, либо были полностью уничтожены, либо еще не найдены.
|
|
|
|
“Основной состав Земли имеет элементные и изотопные характеристики, которые не могут быть полностью согласованы со смесью известных составов примитивных метеоритов”, - говорится в исследовании, недавно опубликованном в Nature Geosciences. “Одним из возможных объяснений этого является то, что на Протоземле образовались материалы с изотопными признаками, отличными от тех, которые образовались после столкновения с лунообразующим гигантом”.
|
|
|
|
Хотя калий летуч, то есть легко испаряется, его часть, по-видимому, все еще остается в горных породах, которые являются остатками самых ранних дней существования нашей планеты. Ни и ее команда считают, что масштабная химическая перестройка, которой подверглась Земля после этого сокрушительного удара, каким-то образом привела к небольшому увеличению содержания калия-40, которое можно было легко не заметить. Смоделировав последствия этого столкновения, последующие столкновения с астероидами и метеоритами, а также геологические процессы, которые, возможно, также привели к химическим изменениям, они пришли к выводу, что содержание калия-40 на Земле несколько выше, чем в породах эпохи прототипов. Содержание соответствовало поверхностным породам.
|
|
|
|
Тем временем поиски неуловимых метеоритов, которые сформировали Протоземлю как физически, так и химически, продолжаются.
|
|
|
|
Источник
|
