Ранняя Земля, возможно, поглотила объект похожий на Меркурий

0
8

По мнению ученых, ключевым компонентом ранней Земли, возможно, была скала, такая же, как и на Меркурии.

Это открытие может помочь объяснить деятельность магнитного поля Земли в течение миллиардов лет, добавили исследователи.

Ученые считают, что Земля образовалась тогда же, когда и Солнце и остальные части Солнечной системы, около 4,6 миллиардов лет назад из гигантского вращающегося облака газа и пыли. Земля и другие скалистые планеты объединились с меньшими астероидами, которые срослись или склеились, чтобы сформировать еще более крупные скалы.

Метеориты, которые врезались в Землю, считаются строительными блоками, благодаря которым и выросла планета. Однако в земной коре и мантии более высокая концентрация элемента самария и неодима, чем когда-либо было обнаружено в метеоритах.

Новые эксперименты показывают, что добавление обогащенной серы, как на Меркурии, может объяснить эту аномалию. Это исследование также поможет объяснить другую тайну – как магнитное поле Земли существовало в течение миллиардов лет.

Исследователи выполнили эксперименты с образцами материала при условиях, подражающих тем, в которых формировалась Земля – температурой 1400-1640°С и давлением 1,5 гигапаскаля. Для сравнения, 1 ГПа почти в 10 раз больше чем давление у основания Марианской впадины, самой глубокой части океана.

Протестированные учеными образцы материала содержат следы самария, неодима и урана. Эти элементы, как правило, химически привлекают силикатные породы, которые составляют большую часть коры и мантии Земли. Обычно они не распадаются в сульфиде железа, который составляет значительную часть внешнего ядра Земли.

Но ученые обнаружили, что если ранняя Земля включала в себя скалистое тело похожее на Меркурий, имеющее высокое содержание серы, это могло бы сделать самарий и неодим растворимыми в сульфиде железа. Это означает, что химические элементы, скорее всего, опустились к ядру Земли.

Что же касается магнитного поля, предыдущие исследования показывают, что Земля обладает магнитным полем по крайней мере 3,5 млрд лет. Следствие магнитного поля Земли, «сбивание» металла во внешнем ядре планеты. Но не ясно, как ядро Земли могло остаться расплавленным так долго.

Новые эксперименты показали, что, если ранняя Земля имела в своем составе богатое серой тело, подобное Меркурию, уран, возможно, имел лучший распад в сульфиде железа. Это в свою очередь помогло бы урану опуститься к ядру. Уран – радиоактивный элемент, который вырабатывает тепло, которое, возможно, и сохраняло ядро Земли расплавленным.