В этом им помогли минералы из разных точек Земли. Рассказываем о новой работе.
Ученые из Санкт-Петербургского государственного университета (СПбГУ) исследовали процесс образования ряда структурных элементов, составляющих земные геологические структуры и даже некоторые космические объекты. Для этого они синтезировали сплавы на основе образцов пород с самородным железом с острова Диско рядом с Гренландией и из израильского Хатрурима.
Авторы работы определили, что вулканические породы с острова Диско, содержащие самородное железо, могли быть источником фосфора, которого в них также много. Этот элемент сыграл важную роль в возникновении жизни на Земле. Исследователи показали, как такие породы в системе железо-фосфор могли образоваться на молодой планете.
Эти породы относятся к так называемым эвтектическим структурам. Они образуются, когда при определенной температуре одновременно затвердевают два или более компонента. При этом температура затвердевания смеси ниже, чем у каждого элемента отдельно. Эвтектику широко используют в быту. Например, к таким соединениям относятся соль и вода — это позволяет избавлять улицы ото льда зимой. А эвтектика между железом и углеродом помогает выплавлять сталь.
Особый интерес ученых вызвали срастания железа с сульфидами, фосфидами и карбидами. Они встречаются повсеместно в том числе на космических объектах. Однако исследователи обычно констатируют факт их наличия, не углубляясь в природу и условия образования смесей.
В своей работе авторы нового исследования показали, что при низком давлении и умеренно высоких температурах возможно образование железных расплавов и последующее затвердевание эвтектических структур.
Сходство структур, обнаруженных в вулканических породах острова Диско и метаморфических породах формации Хатрурим, со структурами, установленными в метеоритах, может указывать на схожий процесс формирования некоторых внеземных объектов. Важно, что для образования таких пород не требуется высоких давлений, а основным фактором, контролирующим их появление, будет резко восстановительная среда.
Источник