Учені виявили залишки первісної Землі до того, як вона стала нинішньою планетою

Учені виявили надзвичайно рідкісні залишки прото-Землі, яка утворилася близько 4,5 мільярда років тому, до того, як колосальне зіткнення назавжди змінило первинний склад нашої планети і створило Землю в її нинішньому вигляді. Дослідження опубліковано в журналі Nature Geosciences, пише Phys.

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

Понад 4,5 млрд років тому Сонячна система була обертовим диском із газу і пилу, в якому частинки злипалися і накопичувалися, що в підсумку призвело до утворення прото-Землі і сусідніх планет. У цій ранній фазі Земля, ймовірно, була кам'янистим світом, покритим киплячою лавою. Потім, менш ніж через 100 мільйонів років, метеорит розміром з Марс врізався в новонароджену планету і цей удар розплавив надра первісної Землі і змінив її хімічний склад. Вважалося, що вихідний матеріал, з якого складалася прото-Земля, був повністю змінений.

Але результати дослідження говорять про зворотне. Вчені виявили в стародавніх гірських породах унікальний дисбаланс ізотопів калію. Вчені з'ясували, що він не міг бути створений в результаті будь-яких геологічних процесів або ж пізніших ударів метеоритів по Землі. Це означає, що ці гірські породи являють собою залишки матеріалу прото-Землі, які якимось чином залишилися незмінними, незважаючи на те, що більша частина нашої планети змінилася за мільярди років.

Спочатку вчені вивчили багато великих метеоритів, виявлених у різних місцях на Землі. До падіння на планету, вони, ймовірно, утворилися в різний час і в різних місцях Сонячної системи. Вчені порівняли хімічний склад зразків метеоритів із земними породами і виявили ізотопну аномалію калію.

Ізотопи — це варіанти одного й того самого хімічного елемента з однаковим числом протонів, але різним числом нейтронів. Калій може існувати в одному з трьох природних ізотопів: калій-39, калій-40 і калій-41. Останнього ізотопу дуже мало на Землі.

Вчені виявили, що вивчені метеорити містили ізотопи калію в кількості, яка відрізняється від кількості калію в земних гірських породах. Ця аномалія припускає, що будь-яка гірська порода з такою ж аномалією, ймовірно, існувала ще до формування сучасного складу Землі. Тобто будь-який дисбаланс калію є ознакою первинної породи, з якої складалася прото-Земля.

Учені шукали ізотопну аномалію калію в найдавніших гірських породах, виявлених у Гренландії, Канаді та на Гавайських островах. У зразках гірських порід вчені виміряли співвідношення кожного з трьох ізотопів калію. З'ясувалося, що там існує ізотопна аномалія калію, і склад деяких зразків відрізняється від складу більшості гірських порід.

Дослідники виявили дефіцит ізотопу калію-40. У більшості гірських порід на Землі і так його дуже мало, але в стародавніх зразках його було ще менше. Це означає, що ці породи, як вважають учені, є залишками первісної фази існування Землі.

Як уже писав Фокус, учені назвали період, коли Земля була фіолетовою. З космосу сучасна Земля має вигляд блакитної кулі, прикрашеної завитками хмар і пластами зеленої та коричневої суші. Однак, за словами вчених, в історії планети був і інший період.

Також Фокус писав про те, що в найспекотнішому місці на Марсі знаходиться багато льоду, і вчені з'ясували, як так могло статися. В екваторіальних районах Марса знаходяться несподівано величезні поклади льоду. Вчені вважають, що, можливо, вони утворилися внаслідок стародавніх вулканічних вивержень.