В мантии нашей планеты найдены следы древней протопланеты, которая могла оказать влияние на образование Луны.
Теория образования ЛуныЧто нашли ученыеТеория образования ЛуныЧто нашли ученыеЕще
В 2023 году международная команда ученых наткнулась на огромную аномалию в глубинах Земли. Она могла образоваться в результате удара планеты с другим космическим телом. По данным Phys.org, это событие произошло приблизительно 4,5 миллиарда лет назад и стало причиной формирования Луны.
Теория образования Луны
Образование Луны оставалось загадкой для множества поколений ученых. Преобладающая теория утверждает, что на поздних этапах роста Земли произошло мощное столкновение, известное как «гигантский удар», между первичной Землей (Гея) и протопланетой размером с Марс, названной Тея. Считается, что Луна возникла из обломков, образовавшихся в результате этого удара.
Расчеты исследователей показали, что Луна в основном унаследовала материал от Теи, тогда как Гея из-за своей значительно большей массы была лишь «слегка загрязнена» тейским веществом.
Поскольку Гея и Тея были относительно самостоятельными образованиями и состояли из различных материалов, теория предполагала, что составы Луны и Земли должны отличаться. Однако высокоточные изотопные исследования продемонстрировали, что составы Земли и Луны удивительным образом схожи, что ставит под сомнение традиционную теорию формирования Луны.
<iframe src="https://vk.com/video_ext.php?oid=-48265019&id=456240500&hd=2&autoplay=1&partner_ext=123" width="853" height="480" allow="autoplay; encrypted-media; fullscreen; picture-in-picture;" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
Моделирование гигантского удара, который образует Луну. Разными цветами обозначены компоненты Геи и Теи. Нижняя мантия Геи, обозначенная пунктирным кругом с радиусом 0,8 земного радиуса (RE), лишь слегка загрязнена тейской мантией. Источник: phys.org
Что нашли ученые
Многочисленные симуляции гигантского удара продемонстрировали, что на ранней Земле после удара наблюдалось расслоение мантии, причем верхняя и нижняя мантии имели различный состав и состояние. В частности, верхняя мантия представляла собой океан магмы, образовавшийся в результате тщательного смешивания материала Геи и Теи, в то время как нижняя мантия оставалась в значительной степени твердой и сохранила состав Геи.
«Предыдущие исследования чрезмерно акцентировали внимание на структуре диска обломков (предшественника Луны) и игнорировали влияние гигантского удара на раннюю Землю. Наши результаты ставят под сомнение традиционное представление о том, что гигантский удар привел к гомогенизации ранней Земли. Гигантский удар, который образовал Луну, по-видимому, стал источником неоднородностей ранней мантии и определил начало геологической эволюции Земли», — уточняют эксперты.
Еще одним примером неоднородности мантии Земли служат две аномальные зоны, известные как Большие области низких скоростей (LLVP). Они простираются на тысячи километров на дне мантии. Одна из таких областей находится под Африканской тектонической плитой, а другая — под Тихоокеанской тектонической плитой. При прохождении сейсмических волн через эти участки скорость волн существенно замедляется.
LLVP оказывают значительное влияние на эволюцию мантии, разделение и объединение суперконтинентов, а также на структуру тектонических плит Земли. Однако их происхождение остается тайной.
Доктор Юань Цянь из Калифорнийского технологического института и его коллеги предположили, что LLVP могли возникнуть из небольшого количества тейского материала, попавшего в нижнюю мантию Геи. Проведя углубленный анализ предыдущих моделей гигантского удара и выполнив новое более точное моделирование, исследовательская группа выяснила, что значительное количество материала тейской мантии, примерно 2% массы Земли, попало в нижнюю мантию Геи.
Материал мантии Теи, аналогичный лунным породам, обогащен железом, что делает его более плотным по сравнению с окружающим веществом Геи. В результате он быстро опустился в нижнюю часть мантии и в ходе длительной мантийной конвекции сформировал две заметные области LLVP. Эти LLVP сохранялись стабильными на протяжении 4,5 миллиарда лет геологической эволюции.
Неоднородность глубокой мантии, будь то срединно-мантийные отражатели или LLVP у основания, указывает на то, что недра Земли далеки от однородной системы. В действительности, небольшое количество глубоко укоренившейся неоднородности может быть выведено на поверхность мантийными плюмами — восходящими термальными потоками, вызванными мантийной конвекцией, подобно тем, которые, вероятно, сформировали Гавайи и Исландию.
«Благодаря точному анализу более широкого спектра образцов горных пород в сочетании с более точными моделями гигантского удара и моделями эволюции Земли мы можем сделать выводы о материальном составе и орбитальной динамике первичной Земли, Геи и Теи. Это позволяет нам ограничить всю историю формирования внутренней Солнечной системы», — заключают эксперты.
Пляж из стекла и танцующий лес — взгляните на аномалии Земли, в существование которых не так уж легко поверить:
