Стародавній океан магми часів ранньої Землі все ще зберігається в надрах: що знайшли вчені

Про це пише Live Science.

На початку своєї історії Земля мала глибокий океан магми під своєю поверхнею — такого висновку дійшли дослідники. Ба більше, вони вважають, що сліди стародавнього океану магми все ще зберігаються в надрах планети, чим потенційно можна пояснити дивні аномалії, що спостерігаються сьогодні в мантії Землі.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Базальний океан магми був предметом палких суперечок протягом багатьох років: багато геохімічних даних вказують на те, що в перші кілька сотень мільйонів років існування планети на кордоні між ядром Землі та її середнім шаром, мантією, утворилося стійке море розплаву. Водночас моделі формування планети раніше припускали, що на початку свого шляху Земля тверділа зверху вниз, що ускладнювало розуміння того, як міг існувати глибокий океан магми.

У новому дослідженні вчені виявили, що магматичний океан не просто міг існувати, але його присутність, ймовірно, була неминучою. Незалежно від точного місця розташування, де розплавлена новонароджена планета почала кристалізуватися у тверде тіло, базальний океан все одно утворився.

Тепер учені вважають, що залишки цього прихованого магматичного моря все ще можуть існувати сьогодні у вигляді великих провінцій із низькою швидкістю зсуву LLVP) або мантійних "згустків", які являють собою гігантські області глибокої мантії, де хвилі землетрусів поширюються повільніше, ніж через іншу частину мантії.

Дослідники роками сперечаються про те, чи є ці області залишками океанічної кори, які були витіснені глибоко в мантію і датуються кількома сотнями мільйонів років, чи вони є базальним магматичним океаном Землі — у такому разі їм близько 4,4 мільярда років.

У новому дослідженні вчені виявили дані, що підтверджують останнє. Результати нової роботи дослідників можуть мати серйозні наслідки для того, як дослідники розуміють історію Землі. За словами провідного автора дослідження Шарль-Едуарда Букаре, фізика-палеонтолога з Йоркського університету в Торонто, їхнє з колегами відкриття вплине на тепловий зв'язок між ядром і мантією, а також може вплинути на розташування тектонічних плит.

Під час дослідження вчені побудували модель формування Землі, яка враховує як геохімічні дані, так і сейсмічні дані — два основні методи вивчення глибокої історії планети.

Не секрет, що в магмі містяться важливі мікроелементи, причому частина з них залишаються стабільними, тоді як інші кристалізуються в гірську породу. Кількість цих мікроелементів у гірській породі може показати, коли та в якому порядку тверділи породи мантії.

Більшість досліджень на цю тему зосереджуються на первісному затвердінні мантії та динаміці, проте в новій роботі вчені зосередилися на точці, в якій мантія могла б бути достатньо кристалізована, щоб поводитися як тверде тіло, а не як рідина. Команда виявила, що незалежно від того, де спочатку почалося затвердіння — в середині мантії або прямо на кордоні з ядром — утворився базальний магматичний океан.

Процес мав розпочатися з утворення тонкої кірки твердих тіл на поверхні нової Землі, але тверді тіла були холодними та менш плавучими, ніж мантія, що лежала під ними, тому їх опускали й перетоплювати.

За словами Букаре, основна структура нашої планети сформувалася на самому початку шляху Землі. Ба більше, надалі вчені планують поліпшити моделювання, включивши більше слідових елементів.

Раніше Фокус писав про те, що розгадано загадку таємничого шару глибоко всередині Землі.