Исследование показывает, что Земля сформировалась из сухих, каменистых строительных блоков
Ученые все еще пытаются понять процессы, в результате которых образовались планеты. Один из способов, с помощью которых исследователи могут изучить, как образовалась Земля, — это изучить магму, которая поднимается из глубин недр планеты. Химические сигнатуры образцов содержат информацию о времени и природе материалов, которые собрались вместе, чтобы сформировать Землю.
Исследование, проведенное Калифорнийским технологическим институтом, показывает, что ранняя Земля образовалась из горячих и сухих материалов, что указывает на то, что вода на нашей планете должна была появиться достаточно поздно.
Исследование, в котором участвовала международная команда исследователей, проводилось в лабораториях Франсуа Тиссо, доцента кафедры геохимии и исследователя Медицинского исследовательского института наследия, и Иган Чжана из Университета Китайской академии наук. Статья ученых появилась в журнале Science Advances. Аспирант Калифорнийского технологического института Вэйи Лю — первый автор статьи.
Хотя у людей нет возможности проникнуть вглубь нашей планеты, горные породы, находящиеся глубоко под землей, могут естественным образом выходить на поверхность в виде лав. Исходная магма этих лав может происходить из разных глубин Земли, таких как верхняя мантия, которая начинается примерно на глубине 15 километров под поверхностью и простирается примерно на 680 километров; или нижняя мантия, которая простирается с глубины 680 километров вплоть до границы ядро–мантия.
Ученые могут изучать магму с разных слоев, чтобы определить химические вещества, содержащиеся внутри, и их соотношение друг к другу.
Поскольку формирование Земли не было мгновенным, образцы из нижней и верхней мантии дают разные подсказки о том, что происходило с течением времени во время аккреции Земли.
В новом исследовании команда обнаружила, что ранняя Земля состояла в основном из сухих, каменистых материалов: химические признаки, обнаруженные глубоко внутри планеты, показали отсутствие так называемых летучих веществ, которые легко испаряются, таких как вода и йод. Напротив, в образцах верхней мантии была обнаружена более высокая доля летучих веществ, в три раза превышающая содержание в нижней мантии.
Основываясь на этих химических соотношениях, Лю создал модель, которая показала, что Земля сформировалась из горячих, сухих, каменистых материалов, и что значительное добавление необходимых для жизни летучих веществ, включая воду, произошло только в течение последних 15% (или менее) лет периода формирования Земли.
