Геологи нашли следы первичных пород Земли на Гавайях
Ученые обнаружили в выбросах вулканов на Гавайских островах следы пород, сформировавшихся всего через 50 миллионов лет после рождения Земли и остывания ее первичной материи, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"Мы нашли в этих породах геохимические маркеры, сформировавшиеся почти 4,5 миллиарда лет назад. Нам было особенно приятно найти столь древние следы в породах, сформировавшихся совсем не давно. Мы пока не знаем, как им удалось "выжить" на протяжении столь долгого времени, но у нас есть определенные идеи на этот счет", - заявила Андреа Мундль (Andrea Mundl) из университета Мэриленда в Колледж-Парке (США).
Сегодня геологи активно дискутируют о том, когда в недрах Земли запустились тектонические процессы, когда возникли ее первые континенты, и когда наша планета приобрела свой магнитный щит, защищающий жизнь от космических лучей и солнечного ветра.
На этот счет нет единого мнения. За последние годы теоретики и геологи-практики нашли множество доказательств в пользу того, что движение тектонических плит могло быть запущено практически сразу после рождения Земли, так и через почти миллиард лет после ее появления на свет. Недавно геологи нашли предположительные следы первичной коры Земли на северо-востоке Канады, которые указали на то, что тектоника запустилась далеко не сразу.
Мундль и ее коллеги нашли образец более глубинных пород времен "сотворения Земли", изучая выбросы вулканов на Гавайских островах. Анализируя доли изотопов в породах, которые были выброшены на поверхность Земли в 1959 году во время извержения вулкана Килауэа, ученые заметили нечто необычное - доли изотопов гелия и вольфрама в них были не похожими ни на что на Земле.
В них, как рассказывает Мундль, содержалось необычно много гелия-3 и мало вольфрама-182. Эта комбинация подсказала ученым, что они имеют дело с самыми древними породами на Земле.
Дело в том, что вольфрам-182 возникает лишь одним путем - путем распада крайне нестабильного гафния-182, чей период полураспада составляет всего 9 миллионов лет. Благодаря этому весь гафний-182 должен был исчезнуть из пород Земли через 50 миллионов лет после рождения Солнечной системы.
Это позволяет использовать вольфрам-182 в качестве индикатора возраста пород, так как его доля будет выше, в силу склонности вольфрама мигрировать в сторону ядра планеты, в более древних породах и ниже - в более молодых породах, переживавших полную переплавку. Аналогичным образом, породы, поднимавшиеся к поверхности Земли от самого ядра, будут иметь в себе необычно низкую концентрацию вольфрама-182, так как он просто не успел опуститься до такой глубины.
Другим индикатором возраста горных пород является концентрация гелия-3 - чем его больше, тем древнее породы, так как его "большой брат" гелий-4 возникает при распаде урана, тория и других радиоактивных элементов и перемешивается с "первичным" гелием-3 при переплавке.
Соответственно, комбинация высокой доли гелия-3 и низкой доли вольфрама-182, как объясняет Мундль, говорит о том, что вулкан Килауэа выбросил древнейшие породы планеты, которые сформировались в первые 50 миллионов лет жизни Солнечной системы. Изучение этих первичных пород, как надеются ученые, помогут нам понять, из чего состояла Земля в первые мгновения своей жизни и как особенности ее состава могли повлиять на ее дальнейшую эволюцию.
