Свідки пекельного минулого Землі: у Гренландії знайдено залишки стародавніх океанів магми

Сьогодні Земля являє собою синьо-зелений оазис життя, понад 70% якого покриває Світовий океан. Однак наша планета не завжди була такою: у перші 50 мільйонів років життя вона являла собою пекельний пейзаж із магматичних океанів, що вирували й вивергали тепло з надр Землі, пише IFLScience.

Далі пішов період охолодження планети. У результаті з розплавленого стану магма кристалізувалася у тверду породу, що стало визначальним етапом у формуванні структури Землі, а також хімії її поверхні та формуванні ранньої атмосфери планети. Раніше вчені припускали, що ці ранні свідчення пекельного минулого Землі були назавжди загублені внаслідок руйнівної дії тектоніки. На щастя, це виявилося не так.

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

У новому дослідженні вченим з Кембридзького університету вдалося виявити залишки океанів ранньої магми Землі в гренландських породах віком 3,7 мільярда років. Вчені вважають, що ця знахідка допоможе пролити світло на ранню історію нашої планети, а також допоможе пояснити населеність Землі.

Пекло на Землі

Уже відомо, що наша планета є продуктом хаотичної ранньої сонячної системи, яка, як припускають учені, спричинила низку катастрофічних зіткнень між Землею та іншими планетарними тілами. Більш ранні дослідження припускають, що формування нашої планети завершилося її зіткненням із планетою розміром із Марс, що також призвело до утворення супутника Землі близько 4,5 мільярда років тому.

Дослідники вважають, що ці масштабні космічні зіткнення виробили неймовірну кількість енергії, здатну розплавити кору Землі та майже всю її мантію, внаслідок чого утворилися цілі океани розплавленої породи. Сьогодні все змінилося: земна кора є повністю твердою, а її мантія розглядається вченими як "пластична тверда речовина", що повільно рухається і відрізняється від ранньої земної магми. Після охолодження планети та її відновлення, глибокі земні океани магми кристалізувалися і затверділи.

Геологічний пошук

Знайти геологічні докази пекельного розплавленого минулого Землі виявилося надзвичайно складно. За словами керівника дослідження, викладача геохімії в Кембридзькому університеті Гелен Вільямс, здебільшого це пов'язано з тим, що ці події відбулися більше ніж 4 мільярди років тому, і багато порід того часу було втрачено внаслідок тектоніки плит.

Утім, попри те, що порід того часу вже давно не існує, вчені не втрачали надії виявити їхні хімічні сліди, які могли зберегтися в надрах нашої планети. Дослідники вважають, що ці мінеральні залишки можуть досі зберігатися в ізольованих зонах глибоко всередині кордону мантії і ядра планети. Але, на жаль, вони розташовані так глибоко, що просто недоступні людям.

Підказки з минулого

І все ж вчені спробували відшукати їх. За словами Вільямс, Гренландія здавалася чудовим місцем для пошуку слідів розплавленого минулого нашої планети. Вчені зібрали зразки на південному заході Гренландії — вік тутешніх порід становить від 3,7 до 3,8 мільярда років.

Під час дослідження вчені проаналізували породи, взяті з гренландської скелі Ісуа, і виявили ознаки ізотопів заліза. Під час подальших досліджень вчені виявили, що область мантії, з якої утворилися ці породи, піддавалася впливу дуже високого тиску на глибині понад 700 кілометрів під поверхнею планети. Як припускають учені, саме там, імовірно, повинні були знаходитися мінерали, що утворилися в результаті давньої кристалізації земної магми.

Як минуле Землі опинилося на її поверхні?

За словами команди, відповідь полягає в тому, як тануть надра Землі. Коли області напівтвердої мантії Землі нагріваються і плавляться, вони плавно підіймаються до земної кори, в кінцевому підсумку утворюючи вулканічні породи, коли магма досягає поверхні та охолоджується. За словами вчених, вивчаючи хімію порід на поверхні, вони змогли дослідити склад мінералу, який плавився, утворюючи їх.

Учені вивчили ізотопний склад порід Ісуа і виявили, як відбувалася їхня подорож до поверхні планети. Команда вважає, що вона включала кілька етапів: стадії кристалізації та перетоплення всередині планети.

Автори дослідження зазначають, що їхня знахідка фактично стала одним із перших прямих доказів присутності кристалів магматичного океану у вулканічних породах. Надалі вчені планують зосередитися на розумінні того, що можуть розповісти інші стародавні вулканічні породи, розкидані по всьому світу, про перші мільйони років життя нашої Землі. Утім, учені не виключають, що натрапили на якусь геологічне дивацтво, яка є не більше ніж "одноразовою підказкою".

Раніше Фокус писав про те, коли Земля стала твердою: стародавній океан із магми застиг набагато раніше, ніж вважалося.