Понедельник, 4 марта, 2024
ДомойКосмосРождение нашей планеты: Калифорнийский технологический институт раскрывает новые подробности формирования Земли

Рождение нашей планеты: Калифорнийский технологический институт раскрывает новые подробности формирования Земли

- Advertisement -

Исследование Калифорнийского технологического института показало, что ранняя Земля сформировалась из горячих и сухих материалов, что указывает на позднее прибытие воды во время формирования Земли. В этом исследовании использовалась магма из разных слоев недр Земли, что позволило получить уникальную информацию о формировании планеты.

Новое исследование Калифорнийского технологического института предполагает, что ранняя Земля образовалась из горячих сухих материалов, а это означает, что вода появилась поздно в процессе формирования Земли. Исследование, предлагающее подсказки из разных слоев мантии, утверждает, что основные добавления летучих веществ произошли только на последних этапах формирования Земли, что повлияло на теории формирования земных планет.

Миллиарды лет назад в гигантском диске из пыли, газа и каменистого материала, который вращался вокруг нашего молодого солнца, сливались все более и более крупные тела, которые в конечном итоге дали начало планетам, лунам и астероидам, которые мы видим сегодня. Ученые до сих пор пытаются понять процессы, в результате которых сформировались планеты, в том числе и наша родная планета.

Один из способов, с помощью которого исследователи могут изучить, как сформировалась Земля, состоит в том, чтобы исследовать магму, вытекающую из глубины недр планеты. Химические признаки этих образцов содержат записи о времени и природе материалов, которые объединились, чтобы сформировать Землю — аналогично тому, как окаменелости дают нам подсказки о биологическом прошлом Земли.

Теперь исследование Калифорнийского технологического института показывает, что ранняя Земля образовалась из горячих и сухих материалов, что указывает на то, что вода на нашей планете — важнейший компонент эволюции жизни — должна была появиться на поздней стадии формирования Земли.

Исследование с участием международной группы исследователей проводилось в лабораториях Франсуа Тиссо, доцента кафедры геохимии и исследователя Института медицинских исследований наследия; и Иганг Чжан из Университета Китайской академии наук. Статья с описанием исследования была недавно опубликована в журнале Научные достижения. Аспирант Калифорнийского технологического института Вейи Лю является первым автором статьи.

Хотя у людей нет возможности проникнуть внутрь нашей планеты, горные породы глубоко внутри земли могут естественным образом пробиться на поверхность в виде лавы. Исходная магма этих лав может происходить из разных глубин Земли, например, из верхней мантии, которая начинается примерно на 15 километров (9 миль) под поверхностью и простирается примерно на 680 километров; или нижняя мантия, которая простирается от глубины 680 километров (425 миль) до границы между ядром и мантией примерно на 2900 километров (1800 миль) ниже наших ног.

Подобно тому, как пробуют различные слои торта — глазурь, начинку, бисквит — ученые могут изучать магму, происходящую из разных глубин, чтобы понять разные «ароматы» слоев Земли: химические вещества, обнаруженные внутри, и их соотношения друг с другом.

Поскольку формирование Земли не было мгновенным, а вместо этого включало аккрецию материалов с течением времени, образцы из нижней и верхней мантии дают разные подсказки к тому, что происходило с течением времени во время аккреции Земли. В новом исследовании команда обнаружила, что ранняя Земля в основном состояла из сухих каменистых материалов: химические сигнатуры из глубины планеты показали отсутствие так называемых летучих веществ, которые легко испаряются, такие как вода и йод.

Напротив, образцы верхней мантии показали более высокую долю летучих, в три раза больше, чем в нижней мантии. Основываясь на этих химических соотношениях, Лю создал модель, которая показала, что Земля сформировалась из горячих, сухих, каменистых материалов, и что основное добавление летучих веществ, необходимых для жизни, включая воду, произошло только в течение последних 15 процентов (или меньше) формирования Земли.

Исследование является важным вкладом в теорию формирования планет, область, которая претерпела несколько сдвигов парадигмы за последние десятилетия и до сих пор характеризуется бурными научными дебатами. В этом контексте новое исследование делает важные предсказания о природе строительных блоков других планет земной группы — Меркурия и Венера— которые, как можно было бы ожидать, образовались из таких же сухих материалов.

«Исследование космоса на внешних планетах действительно важно, потому что водный мир, вероятно, является лучшим местом для поиска внеземной жизни», — говорит Тиссо. — Но нельзя забывать о внутренней Солнечной системе. Уже почти 40 лет ни одна миссия не касалась поверхности Венеры, и никогда не было миссии на поверхность Меркурия. Нам нужно иметь возможность изучать эти миры, чтобы лучше понять, как сформировались планеты земной группы, такие как Земля».

Ссылка: «I / Pu показывает, что Земля в основном срослась из дифференцированных планетезималей с низким содержанием летучих веществ» Вейи Лю, Иганг Чжан, Франсуа. LH Tissot, Guillaume Avice, Zhilin Ye и Qing-Zhu Yin, 5 июля 2023 г., Научные достижения.
DOI: 10.1126/sciadv.adg9213

Помимо Лю и Тиссо, соавторами являются Чжан из Университета Китайской академии наук; Гийом Авис из Университета Париж-Сите, Парижского института физики земного шара; Жилин Е из Китайской академии наук; и Цин-Чжу Инь из Калифорнийского университета в Дэвисе. Финансирование было предоставлено Китайской академией наук, Национальным научным фондом, Товариществом Паккарда в области науки и техники, Институтом медицинских исследований наследия и Калифорнийским технологическим институтом.

Исходная ссылка

- Advertisement -

Популярное по теме