Ученые из Массачусетского технологического института обнаружили чрезвычайно редкие остатки древней «протоземли». Они сформировались 4,5 миллиардов лет назад, до того, как колоссальное столкновение необратимо изменило состав примитивной планеты и привело к образованию Земли в том виде, в каком она есть сейчас. Исследование поможет ученым лучше понять самые ранние этапы эволюции планет и выявить изначальные «ингредиенты», из которых возникла Земля.
Известно, что на ранней стадии своего существования Земля была каменистой и покрытой кипящей лавой. Спустя 100 миллионов лет объект размером с Марс врезался в планету, полностью разрушил и расплавил ее недра и изменил химический состав. Первоначальный материал, составлявший планету, был полностью преобразован.
В ходе нового исследования ученые выявили в древних породах химический признак, отличающийся от большинства других земных материалов. Это небольшой дисбаланс калия. Его выявили в образцах очень старых и очень глубоко залегающих пород. Команда установила, что этот дисбаланс не мог быть вызван какими-либо предыдущими крупными ударами или геологическими процессами.
Наиболее вероятное объяснение заключается в том, что это остатки Протоземли. Они каким-то образом остались неизменными, когда планета подверглась преобразованию.
Образцы добыли в Гренландии и Канаде, где залегают старейшие известные твердые породы. Также ученые проанализировали отложения лавы, собранные на Гавайях. Там вулканы подняли на поверхность глубинные материалы из мантии.
Породы растерли в порошок, растворили в кислоте и тщательно выделили калий. Затем с помощью специального масс-спектрометра было измерено соотношение каждого из трех изотопов калия.
Результаты указали на дефицит изотопов калия-40. Такое соотношение оказалось нетипично для современных земных пород, что говорит о том, что эти материалы сформировались в других условиях. Исследование показало, каким мог быть первоначальный химический состав Земли до космических катаклизмов, сообщает Nature Geoscience.
Ранее ученые изучили состав атмосферы Земли возрастом 800 млн лет. Она оказалась богата кислородом.