Сгусток древней материи обнаружен в мантийном плюме

США

• Земля

Образовавшаяся в результате аккреции вещества протопланетного диска, наша Земля 4,5 миллиарда лет назад разительно отличалась от современной. Это был однородный шар, состоящий из вещества, образованного слипшимися комочками пыли. А потом начался процесс разделения вещества по плотности - тяжелые фракции опускались к центру планеты, а более легкие конвективным движением выносились наверх. Так формировались ядро, мантия, кора, образовывались водная и воздушная оболочки.

Первым шагом в этом процессе было образование металлического ядра, когда железо и никель погружались вниз. На их место всплывала первичная силикатная магма. Процесс мантийной конвекции продолжает идти и поныне. Это он движет литосферные плиты, провоцирует землетрясения, поднимает горные хребты. Как полагают специалисты, перемешивание земных недр будет продолжаться еще полтора миллиарда лет. Породы будут дифференцироваться по плотности, выдавливая более легкие на поверхность.

От первичного материала Земли не осталось почти ничего. Почти - потому, что гравитация - небрежный повар и ее магматическая "каша" получается с комочками того самого изначального вещества. Так в глубине пород под островом Реюньон, что находится в Индийском океане, исследователи под руководством Брэдли Питерса (Bradley Peters) из Института Карнеги обнаружили мантийный плюм, который сохранился в практически неизменном состоянии от момента сотворения планеты.

Это удалось установить по необычному сочетанию изотопов неодима-144 и неодима-142 в здешних вулканических лавах. Обычно изотоп неодим-142 хорошо смешивается с другими составляющими слоев, но в данном случае он оказался сконцентрированным в одном месте. Так могло получиться только в одном случае - если самарий-146, при распаде которого образуется этот изотоп, был почти сразу после образования Земли изолирован от других слоев мантии. Компьютерное моделирование показало, что произошло это в первые 450 миллионов лет от рождения планеты. А значит, здесь перед исследователями находятся кусочки первозданного земного вещества. Возможно, наличием таких первичных сгустков объясняется природа странных зон на границе мантии и ядра, которые тормозят сейсмические волны. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Вера Максимова, 05.03.2018 17:38