Мантия Земли сформировалась при гораздо более низком давлении, чем считалось
Судя по всему, скалистые миры, такие, как Земля, формировались не совсем так, как предполагали ученые. Новейшее исследование позволяет по-новому взглянуть на самые ранние этапы появления нашей планеты. Как оказалось, давление, необходимое для формирования большинства горных пород, долгое время сильно переоценивалось.
За последние двести лет геология шагнула фантастически далеко и позволила в подробностях реконструировать историю Земли (и, по ее образцу — других скалистых планет). Несмотря на то, что никому пока не удалось добурить даже до мантии, ученые прекрасно представляют себе, как выглядит и она, и гораздо более глубокое залегающее ядро планеты. Только один принципиальный вопрос еще не получил ответа: насколько древними можно считать эти структуры?
Чтобы ответить на него, исследователи во главе с Шарлем-Эдуаром Букаре из Йоркского университета решили изучить (разумеется, аналитически), как проходили первые 100 миллионов лет истории Земли. Тогда мантия, как предполагается, была гораздо горячее, чем сейчас — и, соответственно, более текучей. Букаре сравнил раннюю Землю с подростком, который сперва много хулиганил от переизбытка энергии, но со временем остепенился. Именно в этом подростковом возрасте, по мнению ученых, и следует искать фундамент тех свойств нашей планеты, которые наблюдаются сейчас.
Букаре и его коллеги отказались от попыток моделировать эволюцию мантии Земли, исходя из ее современного состояния, и сосредоточились на кропотливом восстановлении ее молодого облика. Результатом стала модель, которая благодаря анализу многофазных потоков позволяет воспроизвести динамику постепенного затвердевания магмы. И на выходе ученых ожидал целый ряд достаточно неожиданных открытий.
К примеру, большинство кристаллов в смоделированных условиях сформировались при достаточно низком давлении. Это означает, что породы в глубинах нижних слоях мантии должны иметь совсем иную химическую структуру, чем считалось ранее (на основе моделей с высоким давлением).
Это заставляет пересмотреть подход к геохимическому анализу недр Земли и в целом расшатывает представления о том, как затвердевают каменистые планеты — в том числе суперземли. Символично, что практически одновременно с этим исследованием команда астрофизиков пришла к выводу, что их коллеги ранее серьезно переоценивали типичный размер протопланетного диска. По всей видимости, появление новых, более стройных теорий, описывающих формирование молодых миров, не за горами.
