Після того як Земля у своєму первісному вигляді виникла з хмар газу та пилу близько 4,56 мільярда років тому, у неї не було багато часу, щоб дихати — навіть не минуло 100 мільйонів років, як астероїд розміром з Марс врізався в неї та, ймовірно, утворив Місяць. Удар розплавив Землю зсередини та хімічно перетворив її. Більша частина початкового прототипу була втрачена, але фрагменти цієї «протоЗемлі», що вийшли на поверхню з давніх порід, розкривають, якою була наша планета до того, як вона набула своєї остаточної форми.
Земля була гарячою та нестабільною, коли була молодою. Вона вивергалася вулканами та переповнювалася магмою, а удари метеоритів та астероїдів спричиняли ще більше вивержень. Досі не було прямих доказів існування протоЗемлі. Все, що залишилося, було або поховано далеко за межами досяжності, або вкрито океанами, лісами, травами та іншими особливостями ландшафту. Дослідивши деякі з найдавніших порід на Землі, команда дослідників Массачусетського технологічного інституту під керівництвом планетолога Ніколь Ні виявила дисбаланс ізотопів калію, що вказує на те, що ці породи, найімовірніше, є залишками тієї первісної поверхні.
Зразки метеоритів, що датуються часом формування Землі, свідчать про те, що їх прототип сформувався з матеріалів, подібних до цих метеоритів. Ні та її дослідницька група раніше проаналізували багато метеоритів, щоб порівняти їхній хімічний склад із земною поверхнею. Калій – це один з поверхневих елементів, або
літофілів, який у великій кількості знаходиться прямо під нашими ногами, а його
ізотопи (рівні протонів, але не нейтронів) зберігають історію всього, що Земля накопичила внаслідок давніх ударів. Вона та її команда виміряли три
ізотопи калію — калій-39, калій-40 та калій-41 — щоб побачити, чи є якісь відмінності між їх вмістом у зразках поверхневих порід та породах, які датуються набагато раніше.
Дослідники виявили, що вміст ізотопів калію в старіших породах відрізняється від вмісту на поверхні Землі. Більшість порід на Землі містять набагато більше калію-39 та калію-41, ніж калію-40. Потім вони порівняли як метеорити, так і зразки з поверхні зі зразками порід з Канади та Гренландії, які відомі своїми первісними породами, та вулканічними породами з Гаваїв, які походять з глибин мантії та вийшли на поверхню внаслідок вивержень. Після вилучення ізотопів калію виявилося, що в старіших породах калію-40 було навіть менше, ніж у новіших породах, які вже мали дефіцит цього ізотопу.
Вміст калію-40 у метеоритах, який було виміряно раніше, також був нижчим, ніж у поверхневих породах. Як не дивно, він не точно збігався з жодним із зразків первісних порід, що, ймовірно, означає, що докази метеоритів, які перенесли матеріал на зароджувану Землю, або повністю знищені, або ще не знайдені.
«Об’ємний склад Землі має елементарні та ізотопні характеристики, які неможливо повністю узгодити зі сумішшю відомих примітивних метеоритних складів», – сказав Ні в дослідженні, нещодавно опублікованому в Nature Geosciences. «Одним із можливих пояснень цього є те, що протоЗемля накопичила матеріали з ізотопними характеристиками, відмінними від тих, що накопичилися після зіткнення гіганта, що утворив Місяць».
Хоча калій леткий, тобто легко випаровується, певна його частина, очевидно, все ще залишається в гірських породах, які є залишками найдавніших днів нашої планети. Ні та її команда вважають, що масштабна хімічна перебудова, яку Земля пройшла після цього нищівного удару, якимось чином спричинила незначне збільшення вмісту калію-40, яке можна було легко пропустити. Моделюючи наслідки цього удару, подальших ударів астероїдів і метеоритів, а також геологічних процесів, які також могли спричинити хімічні зміни, вони отримали дещо вищий вміст калію-40 на Землі, ніж у породах епохи прототипів. Вміст відповідав поверхневим породам.
Тим часом пошуки невловимих метеоритів, які сформували протоЗемлю як фізично, так і хімічно, тривають. Джерело
Джерело: portaltele.com.ua