Какой была Земля в начале времен: тайну раскрыли самые древние кристаллы на планете

В новом исследовании ученые изучили самые старые кристаллы в мире, собранные в Джек-Хиллз в Западной Австралии. Именно здесь покоятся остатки самых древних пород планеты, а некоторые из них были переработаны магмой в сохранившиеся кристаллы.

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

Команда использовала машинное обучение и обнаружила, что треть этих первобытных пород, на самом деле, были осадочными. Простыми словами, более 4 миллиардов лет назад, когда образовались эти кристаллы, на Земле была обширная кора, подверженная воздействию элементов над уровнем моря. Теперь ученые считают, что первые несколько миллионов лет существования планеты не были такими уж странными, как мы предполагали ранее.

Анализ показывает, что атомы планеты в основном те же, что присутствовали на Земле более 4 миллиардов лет назад. В то же время ничего твердого с того времени на планете попросту не сохранилось, так как оно было переработано и, вероятно, множество раз. Геологи полагают, что именно этот факт является одной из причин, по которой люди отправились на Луну и изучали астероиды, чтобы проследить историю "почти до рождения Солнечной системы".

Долгое время отсутствие горных пород, свидетельствующих о первых 10% существования Земли, расстраивали ученых. Однако теперь ученые обнаружили нечто любопытное — в самых старых вещах на планете, не считая тех, что прибыли из космоса, был неожиданно обнаружен ключ к разгадке утраченных страниц летописи Земли. Новые данные свидетельствуют о том, что наша планета, на самом деле, чрезвычайно быстро превратилась в нечто знакомое нам сегодня.

В ходе исследования ученые изучили цирконы Джек-Хиллз — старейшие сохранившиеся реликвии Земли. Известно, что они были образованы около 4,4 миллиарда лет назад и впоследствии были включены в осадочные породы, которые с тех пор подверглись эрозии, оставив после себя только цирконы.

Геологи обнаружили, что цирконы Джек-Хиллз кристаллизовались из магмы, а не из первоначального магматического океана. Ученые обнаружили, что земная магма тогда состояла из более старых пород, втянутых в середину планеты для плавления. Увы, большая часть информации об этих древнейших породах попросту была утеряна в процессе переработки магмы, но геологи не теряли надежды выяснить один факт: были ли какие-либо из них осадочными или все они были магматическими.

Если породы были магматическими, то могли образоваться из остывающей лавы или магмы, существовавшей на ранней Земле. Однако осадочным породам необходим был бы круговорот воды, при котором породы подвергаются воздействию атмосферы выше уровня воды. Дождь разрушает их, и материал смывается в озера или океаны, где оседает и преобразуется в новые формы горных пород.

По словам руководителя исследования, профессора Росса Митчела из Китайской академии наук, они с коллегами иначе взглянули на древнейшие кристаллы Земли, а также на некоторые из недавно открытых южноафриканских пластов зеленого песчаника. Предполагается, что они могут соответствовать возрасту древнейших кристаллов на планете.

Далее использовала машинное обучение, обучив модель распознавать следы осадочного материала в цирконах. В результате геологи смогли определить, что древние цирконы содержат большое количество гранита S-типа гранита, образованного из отложений, погруженных в магму.

Результаты анализа также показывают, что доля этих гранитов со временем увеличивалась в древних кристаллах, чего и следовало ожидать. Таким, образом, если выводы профессора Митчела с коллегами верны, древние кристаллы, образованные 4,24 миллиарда лет назад, на 35% состояли из гранитов S-типа. Не менее любопытным кажется и то, что доля S-типа не росла стабильно, а варьировалась в зависимости от цикла формирования и распада суперконтинентов на планете.