Тема:

Геология и науки о Земле 16 суток назад

Вулканологи обнаружили под тропическим островом столб магмы, который помнит первозданную Землю

Тропический остров хранит тайны древней мантии.
Фото Bradley Peters.

Мантийный плюм под островом Реюньон в Индийском океане почти не изменился за последние 90% истории Земли. Такой вывод сделала научная группа во главе с Брэдли Питерсом (Bradley Peters) из Института Карнеги.

История Земли – это история дифференциации. Однородный шар, примерно 4,5 миллиарда лет назад слипшийся из протопланетной пыли, последовательно расслаивался на компоненты. Возникло металлическое ядро, тяжёлая вязкая мантия, лёгкая плавучая кора, текучая гидросфера и едва ощутимая вуаль воздушной оболочки.

Одним из первых звеньев в этой цепи было формирование ядра. Массы железа и никеля под действием собственной тяжести погрузились в самый центр планеты. На их месте осталась первичная силикатная мантия.

Однако бурление в земных недрах на этом не закончилось. До сих пор самые тяжёлые породы мантии медленно опускаются вниз, выдавливая вверх относительно лёгкие. Этот процесс называется мантийной конвекцией. Именно он "оживляет" планету, двигая литосферные плиты со всеми вытекающими последствиями вроде землетрясений и образования гор.

Это бурление, по расчётам, будет продолжаться ещё полтора миллиарда лет, пока Земля не выстроит собственные породы строго по весу, от самых тяжёлых внизу до самых лёгких ближе к поверхности. Процесс уже основательно перемешал мантийное вещество, практически не оставив следа от первобытной мантии, повидавшей образование земного ядра. Однако, как известно каждому, кто варил манную кашу, небрежное перемешивание чревато комочками.

Такой "комочек" и обнаружила группа Питерса в глубинах острова Реюньон. Исследуя местные вулканические лавы, авторы обратили внимание на соотношение двух изотопов одного металла: неодима-144 и неодима-142.

Дело в том, что последний является продуктом распада самария-146. Этот изотоп имеет период полураспада "всего" около ста миллионов лет, и, конечно же, за 4,5 миллиарда лет истории Земли он распался полностью. А получившийся из него неодим-142 мантийная конвекция "размазала" по земным недрам.

Если же в мантийном плюме наблюдается аномальное содержание этого изотопа, это может означать только одно: в этом уголке Земли образовался "заповедник", где исходный самарий-146 превращался в неодим, не вступая в контакт с другими слоями мантии.

Авторы применили компьютерное моделирование и вычислили, что изоляция наступила в первые 10% земной истории. Так что геологам выпал уникальный шанс изучить кусочек Земли в её первозданном состоянии.

Открытие, возможно, проливает свет на давнюю загадку геологии. Специалистов давно интересует вопрос о природе странных зон на границе ядра и мантии, где сейсмические волны почему-то замедляются. Учёные полагают, что и здесь мы имеем дело с реликтовыми участками древней мантии.

Впрочем, "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали и о другой версии происхождения этих зон: они могут оказаться гигантскими резервуарами кислорода. А ещё мы говорили о мантийном плюме под Антарктидой, который подогревает ледяной континент.

Что же касается истории нашей планеты, то ранее мы писали, например, о том, как на древнейшей Земле удары астероидов породили тектонику плит. Также мы говорили об атмосфере времён динозавров и об остатках древнейшего континента Арктиды.

Сегодня