В мантии Земли нашли осколки древней протопланеты

Учёные считают, что в ранней истории нашей планеты произошло грандиозное событие: гипотетическая планета Тейя, по массе сравнимая с Марсом, столкнулась с прото-Землёй. В результате выброса вещества сформировалась Луна. После этого поверхность планеты долго оставалась расплавленной, и большая часть земных пород перемешалась с веществом Тейи. Считалось, что в недрах Земли почти не осталось первозданных фрагментов — чистых пород, существовавших до столкновения. Однако новое исследование ставит это под сомнение.

Геологи под руководством Да Вана (Da Wang) из Технологического университета Чэнду (Китай) и Николь Ни (Nicole X. Nie) из Массачусетского технологического института (США) проанализировали образцы базальтовых пород из нескольких геологических регионов, включая древнейшие участки земной коры, и сделали интересное заключение. В породах Канады, Гренландии и Гавайев они обнаружили заметно меньше редкого изотопа калия-40 (Potassium-40), чем обычно встречается в остальной мантии Земли. Учёные считают, что это может быть следом древнего материала, существовавшего ещё до катастрофического удара, который изменил Землю.

Чтобы подтвердить или опровергнуть эту гипотезу, исследователи сравнили данные с химическим составом метеоритов. Такие объекты — естественные «капсулы времени»: они сохранили первичный материал, из которого формировалась Солнечная система. Если бы породы Земли и некоторые метеориты имели схожие изотопные пропорции, это помогло бы понять, из какого вещества возникла прото-Земля. Но оказалось, что ни один из известных метеоритов не совпадает по составу с образцами из трёх регионов. Это значит, что исходный материал нашей планеты, вероятно, отличался от всего, что нам знакомо в пределах Солнечной системы.

Это, возможно, первое прямое доказательство того, что мы сохранили протоземельные материалы. Мы видим фрагмент очень древней Земли, существовавшей ещё до гигантского удара. Это удивительно, поскольку можно было бы ожидать, что эта очень ранняя подпись постепенно стирается в процессе эволюции Земли.

Николь Ни

Массачусетский технологический институт

Учёные пока не знают, почему в этих породах так мало калия-40 и почему прото-Земля отличалась от других тел по химическому составу. Возможно, причина — в особенностях формирования планет на ранних этапах, когда вещества распределялись неравномерно. Чтобы разобраться, геологам придётся искать новые образцы — как на Земле, так и среди метеоритов.