Чистые следы прото-Земли все еще существуют: ученые считают, что нашли породы того времени

В породах Гавайев, Гренландии м Канады содержится меньше и без того редкого изотопа калия-40, чем в породах с остальной части Земли. Ученые, открывшие этот факт, считают доказательством того, что эти породы образованы из материала, существовавшего на нашей планете до столкновения, приведшего к образованию Луны, пишет IFLScience

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Считается, что масштабное столкновение в начале существования Земли изменило все: объект массой с Марс врезался в протопланету, выбросив столько материала, что он впоследствии стал Луной. При этом поверхность нашей планеты расплавилась на долгое время. Недавние исследования также показали, что этот объект, известный как Тейя, принес с собой большую часть воды, из которой состоят земные океаны, и которая делает Землю пригодной для жизни.

Ученые полагают, что миллиарды лет назад Тейя настолько сильно разрушила Землю, что большая часть планеты сегодня состоит из смеси прото-Земли и Теи в соотношении 90/10, с небольшим вкраплением более поздних метеоритов в основном в коре.

В новом исследовании доктор Николь Ни из Массачусетского технологического института с коллегами задались вопросом, сохранились ли более чистые остатки прото-Земли. Для поиска команда решила определить то, что могли добавить более поздние примеси, и найти примеры, где их нет.

Команда изучила метеориты и обнаружила, что они в основном содержат больше калия-40 в сравнении другими изотопами калия-39 и калия-41, чем сама Земля. Если предположить, что эта тенденция сохраняется долго, то до появления всех этих метеоритов на планете должно было быть еще меньше калия-40, чем сегодня. Это дает подсказку, поскольку калий-40 составляет лишь 0,01% элемента в земной коре.

Есть вероятность, что Тейя была столь же беда калием-40, как и прото-Земля, а весь излишек попал в нее с последующими метеоритами. Однако авторы исследования считают такой сценарий маловероятным. В результате, если нам удастся найти породы с достаточно низки содержанием калия-40, они, вероятно, будут относиться к периоду прото-Земли.

По словам доктора Ни, наиболее подходящими местами для поиска таких мест являются регионы, где находятся древнейшие породы мира – Гренландия и некоторые районы Канады. Другим вариантом являются относительно молодые регионы, образовавшиеся из материала, находящегося глубоко в мантии, где они могли быть защищены от влияния Тейи.

В ходе исследования ученые провели масс-спектрометрический анализ образцов из древнейших регионов Канады и Гренландии, а также изучили вулканические острова Гавайев и Реюньон. Результаты показали концентрацию калия-40 на 65 частей на миллион ниже, чем из более широкого спектра других мест. Это делает калия-40 настолько редким по сравнению с другими изотопами калия, что, по мнению ученых, его компоненты должны были быть практически чистыми протоземельными.

Теперь ученые считают, что им удалось обнаружить первое в истории доказательство того, что наша планета все же сохранила протоземельные материалы. Команда считает, что им удалось обнаружить фрагмент очень древней Земли, существовавшей еще до масштабного столкновения с Тейей. Это удивительно, поскольку можно было бы ожидать, что эта ранняя порода постепенно исчезнет в процессе эволюции Земли.