Втрата контролю над надрами: ядро Землі витікає мільярди років поспіль
Вчені з'ясували, що металеве ядро Землі не ізольоване від мантії, як вважалося раніше, а повільно витікає, передаючи водень та інші первинні елементи до нижчих шарів мантії.
Про це пише РБК-Україна, посилаючись на дослідження, опубліковане у фаховому віснику Science Advances.
Обмін між ядром і мантією
Вчені пояснили: приблизно 4,5 мільярда років тому молода Земля була розплавленою. У процесі диференціації щільне залізо опустилося у центр планети, сформувавши металеве ядро, тоді як легші силікати піднялися у мантію.
Проте комп'ютерне моделювання умов глибоких надр показало, що ці два величезні резервуари не були повністю ізольованими.
Команда науковців досліджувала поведінку двох форм водню - стандартного легкого водню та важкого дейтерію - під час охолодження давнього океану магми.
Аналіз показав, що хоча розподіл ізотопів у мантії був відносно рівномірним, цього недостатньо для пояснення надзвичайно низького рівня дейтерію у вулканічних породах Баффінової Землі в канадській Арктиці та Ісландії.
Читайте більше: Шанси на позаземне життя зросли: у ранньому Всесвіті знайшли приховані зорі
"Діряве" ядро та хімічні підказки
Щоб пояснити незвичні хімічні сигнатури, дослідники висунули гіпотезу про те, що водень із низьким вмістом дейтерію мільярди років витікав із металевого ядра у навколишню мантію.
Коли залізо опускалося до центру, воно поглинало легкий водень, а отже - ядро недоотримувало дейтерій.
На користь цієї теорії свідчать й інші ознаки:
- високі співвідношення гелію-3 до гелію-4 у вулканічних породах, які могли зберегтися в ядрі з ранньої історії планети;
- незвичні сигнатури вольфраму та рутенію, що також вказують на внесок із центру Землі.
Ці дані підтверджують гіпотезу, що первинний леткий матеріал переносився з ядра в мантію, впливаючи на склад лави на поверхні.
У майбутньому вчені планують з'ясувати точні механізми перенесення речовин із найглибших шарів планети.