Южноамериканские геохимики узнали, что предполагаемое столкновение Земли с небесной странницей Тейей, что вышло 4,5 млрд лет тому вспять, не в особенности очень изменило структуру недр нашей планетки. Во всяком случае, в раскаленный шар Земля не преобразовывалась. А поведали им об этом камешки, отысканные неподалеку от городка Костомукша в Карелии.
Насчет происхождения Земли и
формирования ее структуры
Южноамериканские геохимики узнали, что предполагаемое столкновение Земли с небесной странницей Тейей, что вышло 4,5 млрд лет тому вспять, не в особенности очень изменило структуру недр нашей планетки. Во всяком случае, в раскаленный шар Земля не преобразовывалась. А поведали им об этом камешки, отысканные неподалеку от городка Костомукша в Карелии.
Насчет происхождения Земли и формирования ее структуры имеются различные догадки, но они все сходятся в одном — сначала было… протопланетное скопление из газа и галлактической пыли. Некие ученые, к примеру Лаплас, считали, что оно было прохладным, а другие (Мультон, Джинс, Шмидт) — что раскаленным, ибо его выдернула из юного Солнца сила тяготения проходившей тогда недалеко громоздкой звезды.
Вобщем, на данный момент большая часть ученых отказались от последней догадки, так как ряд астрофизиков (к примеру, Г. Рессел) обосновали, что схожее маловероятно. В конечном итоге догадка прохладного протопланетного облака получила огромную популярность.
Итак, 4,54 млрд годов назад из протопланетного облака потихоньку начала формироваться наша планетка. Происходило это последующим образом — судя по всему, еще в самом облаке "томные" и "легкие" элементы и их соединения не могли не быть стопроцентно перемешаны. Соответственно, под действием силы тяжести 1-ые (в основном железо и схожие ему металлы) начали опускаться к центру будущей планетки, выдавливая при всем этом на поверхность "легкие" элементы. Другими словами началась гравитационная дифференциация земных недр (которая, кстати, длится и до настоящего времени).
Итак, опускающееся железо стало скапливаться в центре, формируя ядро. Но при самом процессе опускания возможная энергия столба этого "тонущего" слоя частей начала уменьшаться, преобразовываясь в кинетическую, другими словами выделяясь в виде тепла. Это тепло (считается, что его выделилось приблизительно 4·1030 кал, что эквивалентно триллиону суммарных ядерных боезапасов всех государств мира) разогрело планетку аж до 1200оC (а местами — до 1600оC).
Но, как вы осознаете, вокруг юный планетки находился неплохой холодильник, а конкретно — космос. Потому поверхность, сложенная "легкими" элементами, начала довольно стремительно остывать и перебегать из расплавленного в жесткое состояние. Так образовалась земная кора. А место, где гравитационная дифференциация, другими словами погружение "томных" частей и выдавливание "легких", продолжилось (по расчетам геофизиков, это бесчинство будет длиться еще 1,5 млрд лет), и соответственно, высочайшая температура сохранилась, стала мантией.
Итак, кое-где приблизительно 4,5 млрд лет тому вспять структура жесткой части нашей планетки стопроцентно сформировалась (гидросфера и атмосфера заполучили законченный вид несколько позднее). Правда, согласно последним исследованием, конкретно в то время случилась трагедия, в итоге которой Земля обзавелась спутником и временно возвратилась в неструктурированное состояние. Речь идет о способности столкновения с некоторым небесным телом (ученые условно именуют его планеткой Тейей).
Некие геофизики подразумевают, что это столкновение было так сильным, что Земля снова расплавилась. Ну, в том смысле, что ее только-только показавшаяся структура стопроцентно пропала, и какое-то время наша планетка представляла собой шар из однородного расплавленного вещества. А после в течение нескольких 10-ов миллионов лет все возвратилось вновь "на круги своя" — не считая Луны, естественно, она так и осталась бегать вокруг Земли.
Но некие ученые сомневались в том, что последствия столкновения были настолько катастрофичны. С их точки зрения, даже в один момент налетевшая Тейя не могла нарушить уже сложившуюся структуру Земли. И вот не так давно данная версия получила полностью значимые подтверждения. А предоставили их ученым камешки, отысканные неподалеку от городка Костомукша в Карелии.
Группа геохимиков из Института Мериленда, изучив хим состав старых вулканических пород, взятых в Африке и Рф (те же костомукшские камешки) узнали количество содержащегося в их изотопа вольфрама-182. Следует увидеть, что эти камешки, как африканские, так и русские, принадлежат к коматиитам — породам магматической природы, которых вытолкнули на поверхность Земли извержения, происходившие еще в архейской эпохе. Но в то время, когда Тейя столкнулась с Землей, конкретно эти коматииты, по расчетам исследователей, должны были еще находиться в мантии.
Итак вот, выяснилось, что в африканских и карельских камнях содержание вольфрама-182 не идиентично Следует увидеть, что этот изотоп может получаться исключительно в итоге распада изотопа гафния-182. А последний имеет период полураспада девять миллионов лет, и его припасов на "новорожденной" Земле хватило лишь на 1-ые 60 миллионов лет ее жизни. Но интересующий ученых вольфрам мог находиться в достаточном количестве в коматиитах, начиная с первых 10 миллионов лет после начала полураспада гафния.
Итак, выяснилось, что в камнях из Костомукши вольфрама больше, а в африканских — меньше (при этом разница очень значительна). Но этого не могло быть, если при столкновении с Тейей наша планетка стала бы расплавленным шаром — тогда бы вольфрам-182 умеренно распределился по объему бывшей мантии. И, соответственно, во всех архейских породах его было бы однообразное количество.
И что все-таки из этого следует? В первую очередь, то, что после столкновения с Тейей Земля не расплавилась стопроцентно. Само мало, на ней остались нетронутые ударом "кармашки", где разделение на мантию, ядро и земную поверхность сохранилось. Не исключено также, что структурированной осталась вообщем вся планетка. Но это нуждается в дополнительных подтверждениях — следует поглядеть содержание изотопа вольфрама-182 в коматиитах из других мест.
Но, в любом случае, коматииты из Костомукши расслабленно оставались в мантии еще 2,8 млрд лет и только позже оказались на земной поверхности. Более того, проведенный геохимиками анализ показал, что для того, чтоб соотношения 182-го изотопа вольфрама с главным изотопом, другими словами вольфрамом-184, были такими, какими их узрели на данный момент, структура Земли, другими словами железное ядро, мантия и кора должны были сформироваться в 1-ые 60 миллионов лет жизни Галлактики. При этом, вероятнее всего, это вышло в 1-ые 10-20 миллионов лет жизни нашей планетки.
Видите ли, правы были те, кто утверждал, что даже столкновение с Тейей не могло стопроцентно перевоплотить нашу планетку в раскаленную гомогенную сферу. Она оказалась куда более устойчивой к таким ударам снаружи. Но, не считая того, камешки из Костомукши поведали о том, что сам процесс гравитационной дифференциации шел куда резвее, чем это предполагалось ранее. Так что тем, кто любит отдыхать в лесах Карелии, следует относиться с почтением к булыжникам, валяющимся у их под ногами — ведь многие из их помнят еще те времена, когда наш мир был совершенно молодым…
Антон ЕвсеевИсточник: pravda.ru
