Из ядра Земли выходят вещества из космоса: они попали туда более 4 миллиардов лет назад
Ученые обнаружили доказательства того, что уже 4,5 миллиарда лет Земля “готовит” внутри себя химический коктейль.
Земля появилась около 4,5 миллиардов лет назад и изначально это был расплавленный шар, покрытый глобальным океаном из лавы, на который постоянно падали астероиды. Затем Земля остыла и стала той планетой, которую мы знаем. В то же время ядро нашей планеты постоянно оправляет вверх вещества из космоса, попавшие в недра Земли еще при ее рождении. В частности, водород, который попадая в мантию и кору, превращается в воду, связанную внутри минералов. Ученые решили выяснить, являются ли химические различия в глубоких слоях мантии Земли следами кристаллизации планеты из расплавленного шара, или же это доказательство обмена химическими веществами между ядром и мантией, который продолжается 4,5 млрд лет. И они нашли ответ. Исследование опубликовано в журнале Science Advances, пишет ScienceAlert.
Ученые создали специальное моделирование, основанное на имеющихся данных, чтобы понять, что происходит в недрах Земли. Они изучили соотношение тяжелого изотопа водорода под названием дейтерий и обычного водорода, чтобы выяснить, не просачивается ли более легкий водород вверх, к поверхности, вместе с потоками расплавленной породы.
Результаты указывают на то, что в процессе кристаллизации магматического океана была создана мантия с практически однородным изотопным составом водорода. Прошлое Земли было настолько бурным, что дейтерий и водород не могли четко распределиться по разным слоям Земли.
Геологические данные показали, что вещество из ядра Земли проникает в вышележащие слои вместе с потоками расплавленной породы и даже выходят на поверхность во время вулканических извержений. Эти потоки расплавленной породы несут в себе легкие изотопы водорода, который попал в недра Земли из космической туманности, из которой сформировалась Солнечная система. Поднимаясь от ядра, этот водород обогащает мантию, снижая в ней соотношение дейтерия и водорода, говорят ученые.
Важным индикатором того, что в недрах планеты происходит химический обмен, служат соотношения изотопов гелия: гелия-3 и гелия-4. Первый попал внутрь планеты из космической туманности, а второй образуется в результате радиоактивного распада в верхних слоях Земли. Повышенное соотношение изотопов гелия-3 и гелия-4 в океанических базальтах (вулканические породы) служит доказательством того, что гелий выходит из ядра Земли.
Также ученые выяснили, что из ядра поднимается вольфрам, который оказался там, когда в процессе кристаллизации недра Земли разделились на отдельные слои.
Ученые говорят, что внутри планеты формируется химический коктейль, который доказывает, что очень древнее вещество из ядра Земли постепенно проникает в вышележащие слои. Это также доказывает, что между ядром и мантией на протяжении всей истории эволюции Земли происходит постоянный обмен веществом.
Другие новости науки
- Ядро Земли наполнено внеземным веществом, которого нет нигде на нашей планете.
- Археологи обнаружили древнейшее жилище людей в Западном полушарии: ему 13 800 лет.