Не скрываются ли в недрах Земли останки Тейи?
Не скрываются ли в недрах Земли останки Тейи?
Куда исчезла Тейя? Новое исследование Шанхайской астрономической обсерватории (SHAO) подтверждает теорию о том, что части протопланеты могли проникнуть глубоко в недра Земли, когда она столкнулась с ней около 4,5 млрд. лет назад, образовав Луну. Кроме того, около двух процентов массы Земли могут составлять остатки Тейи, образующие две гигантские аномалии исключительно горячей и плотной магмы в нижней мантии. Внеземной материал может даже послужить толчком к развитию тектоники плит.
Откуда взялась Тейя?
Ранее предполагалось, что при столкновении на Земле практически не осталось внеземного материала. Однако более поздние анализы горных пород показали, что состав Земли и Луны имеет много общего. Кроме того, одно из возможных объяснений этого состоит в том, что спутник состоит в основном из выкорчеванного земного материала. Другое – что Тейя была так называемым химическим двойником Земли, которая в своем первозданном состоянии до столкновения известна также как Гея.
Однако первая возможность опровергается моделированием гравитационного столкновения. Вторая теория маловероятна, поскольку предполагает, что Земля и Гея возникли в одной и той же части Солнечной системы. В тоже время, немецкие ученые из Университета Мюнстера в 2019 году смогли доказать, что Тейя произошла из внешней части Солнечной системы. Согласно этому, протопланета также могла состоять в основном из льда и при столкновении принести на Землю большую часть воды.
Тяжелее и плотнее Луны и мантии Земли
Кроме того, в 2020 году ученые из Университета Нью-Мексико в ходе нового анализа образцов пород, полученных с «Аполлона», выяснили, что при более глубоком изучении действительно существуют явные различия в составе Земли и Луны. Согласно этому, внутренняя часть Луны, по-видимому, состоит из тяжелых останков Тейи, а внешние слои сформированы из земного материала.
Однако Тея, по-видимому, «увековечила» себя и на Земле. В 2021 году исследователи из Аризонского государственного университета под руководством Цянь Юаня произвели сенсацию своей теорией о том, что две огромные аномалии в мантии Земли под Западной Африкой и Тихим океаном могут быть останками протопланеты.
Гигантские магматические аномалии – остатки Тейи?
Зоны шириной в несколько тысяч километров и высотой в сотни метров состоят из исключительно горячей и плотной магмы. Кстати, они составляют восемь процентов мантии Земли и называются крупными провинциями с низкой скоростью сдвига (Large Low-Shear Velocity Provinces, LLSVPs), поскольку сейсмические волны при прохождении через них распространяются примерно на один-два процента медленнее.
«Эти зоны являются крупнейшими структурами мантии Земли», – цитирует Юаня Scinexx.de. В то же время аномалии демонстрируют поразительные химические и физические отклонения от окружающего мантийного материала, отмечает журнал «Знание». Более высокая плотность и температура свидетельствуют о том, что эти зоны содержат больше тяжелых элементов и особенно железа, чем это характерно для мантии Земли.
Возможное объяснение тектоники плит
Это согласуется с новым анализом образцов «Аполлона», согласно которому на Тейе, вероятно, была сильно обогащенная железом, более плотная и, следовательно, более тяжелая мантия, чем на Земле. Моделирование показало, что более плотные остатки протопланеты в ходе истории Земли опустились на границу ядра и мантии, где и сформировали аномалии.
В марте этого года геодинамик Юань сообщил о результатах дальнейшего компьютерного моделирования. Они показали, что останки Тейи в недрах Земли также могли спровоцировать начало субдукции, пишет ScienceNews. Так называется процесс, когда одна тектоническая плита погружается под другую в мантию Земли. Эта теория могла бы объяснить тот факт, что Земля – единственный из всех обнаруженных на сегодняшний день миров с тектоникой плит.
К тому же, согласно моделированию, чрезвычайно горячие аномалии могли вызвать подъем больших масс расплавленной породы в виде так называемых плюмов. Они могли раздуть земную кору и столкнуть плиты вниз, что, согласно теории, вызвало бы субдукцию примерно через 200 млн. лет после столкновения с Тейей.
Два процента массы Земли
По словам Хонгпинга Денга, руководителя опубликованного сейчас исследования SHAO, столкновение, по-видимому, стало причиной неоднородности ранней мантии Земли и «отправной точкой для геологической эволюции Земли на протяжении 4,5 млрд. лет». Проанализировав предыдущие и проведя новые моделирования, его команда пришла к выводу, что значительное количество материала из мантии Тейя попало в нижнюю мантию. Считается, что на его долю приходится около двух процентов массы Земли.
Китайские ученые также пришли к выводу, что богатый железом, более плотный и тяжелый материал опустился в мантию и образовал гигантские магматические аномалии.
Исландия и Гавайи отличаются
Кроме того, вызванные ими плюмы объясняют вулканизм, который не возникает на границах плит. По мнению исследователей, такие горячие точки могли привести к образованию, в частности, Гавайских островов и Исландии. Геохимики, изучавшие соотношение изотопов редких газов в образцах базальтов Исландии, обнаружили, что эти образцы содержат компоненты, отличающиеся от типичных поверхностных материалов.
Остатки Тейи возрастом 4,5 млрд. лет могут стать ключом к пониманию первоначального состояния Земли и даже формирования близлежащих планет, говорится в исследовании. «Тщательно проанализировав более широкий спектр образцов горных пород в сочетании с уточненными моделями гигантских ударов и эволюции Земли, мы сможем сделать выводы о вещественном составе и орбитальной динамике первоначальных Земли, Геи и Тейи», – говорит Денг. «Это позволит нам ограничить общую историю формирования внутренней части Солнечной системы».
Читайте также:
- Планетарии Галле и Вольфсбурга хотят более тесно сотрудничать
- Шесть из девяти планетарных границ уже пересечены
- Инопланетный объект выбросило на австралийский пляж
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
