Рештки стародавньої планети виявлено глибоко в ядрі Землі

[Edvin]

Підказки щодо таємничого походження Місяця знайдено в глибокій мантії Землі.



Дослідники з Каліфорнійського технологічного інституту зробили приголомшливе відкриття про походження нашої планети та її небесного супутника - Місяця, розповідається в цьому блозі: https://cutt.ly/PwYRBSXH. Дослідження, опубліковане в журналі Nature, припускає, що дві масивні, розміром з континент, згустки особливого матеріалу в глибині Землі, відомі як великі низькошвидкісні області (LLVP), є залишками стародавньої планети, яка мільярди років тому врізалася в нашу молоду Землю, спричинивши утворення Місяця.

Геофізики вперше натрапили на ці загадкові LLVP у 1980-х роках, вивчаючи сейсмічні хвилі, що проходять через Землю. Ці хвилі рухаються з різною швидкістю через різні матеріали, і дослідники помітили великомасштабні тривимірні аномалії глибоко в структурі Землі. Розташовані поблизу ядра Землі, ці структури демонстрували незвично високий рівень заліза, що робило їх щільнішими за навколишнє середовище і спричиняло уповільнення сейсмічних хвиль, що проходили крізь них.

Під керівництвом Цянь Юаня, наукового співробітника Каліфорнійського технологічного інституту, команда розпочала пошуки, щоб з'ясувати походження цих LLVP. Прорив стався під час семінару з формування планет, коли професор Михайло Золотов з Університету штату Аризона висунув гіпотезу про існування імпактора, який зіткнувся з Землею, що призвело до утворення Місяця. Юань, охоплений моментом натхнення, зв'язав крапки над "і" між багатим на залізо складом Місяця і можливістю того, що залишки імпактора могли перетворитися на LLVP.

За допомогою масштабного моделювання та співпраці з мультидисциплінарними експертами дослідники продемонстрували, що зіткнення між Землею та імпактором, який має назву Тея, могло призвести до утворення як LLVP, так і Місяця. Згідно з їхніми моделями, частина мантії Теї злилася з мантією Землі, з часом згущуючись і кристалізуючись у окремі згустки, які спостерігаються сьогодні на межі ядра та мантії. Тим часом уламки від зіткнення об'єдналися, щоб сформувати наш Місяць.

Дослідження також пропонує пояснення відсутності будь-яких слідів Теї в поясі астероїдів або метеоритів. Воно припускає, що більша частина матеріалу Теї була поглинута Землею, залишивши після себе лише залишки, які сформували LLVP і Місяць.

Чому ж матеріал Теї утворив ці окремі згустки замість того, щоб плавно змішатися з рештою планети? Моделювання команди показало, що значна частина енергії від зіткнення залишилася у верхній половині мантії Землі. Це призвело до того, що нижня мантія виявилася відносно холоднішою, ніж передбачалося раніше за допомогою моделей з нижчою роздільною здатністю. Температура нижньої мантії відіграла вирішальну роль, оскільки багатий на залізо матеріал з Теї залишився відносно неушкодженим та опустився до основи мантії, нагадуючи маси кольорового воску в нерухомій лавовій лампі. Якби нижня мантія була гарячішою, матеріал ретельніше змішався б з рештою планети.

Це дослідження не лише розгадує таємницю загадкових LLVP Землі, але й дає захопливий погляд на бурхливу історію, яка сформувала нашу планету та призвела до появи Місяця. З кожним новим відкриттям наше розуміння космосу зростає, розкриваючи складні зв'язки, які пов'язують небесні тіла в нашому величезному Всесвіті.

Наслідки цього відкриття виходять за межі походження Місяця. Зараз дослідники вивчають, як присутність Теї глибоко в надрах Землі могла вплинути на ранню еволюцію планети, включаючи початок тектоніки плит, формування перших континентів і походження найдавніших земних мінералів, що збереглися до наших днів.

"Як залишки Теї, LLVP, ймовірно, дуже давні", - пояснює Пол Азімов, професор геології та геохімії в Калтеху. "Вивчення їхніх наслідків для ранньої еволюції Землі проллє світло на такі ключові події, як виникнення субдукції [рух однієї тектонічної плити по іншій] та формування найдавніших земних мінералів", - вважає він.