Вода, въглерод и азот не са били незабавно доставени на Земята

Вода, въглерод и азот не са били незабавно доставени на Земята
Вода, въглерод и азот не са били незабавно доставени на Земята
Anonim

Ръководени от земни учени от университета в Кьолн, международен екип от геолози откри доказателства, че голяма част от елементите, които са важни за образуването на океаните и живота, като вода, въглерод и азот, са били доставен на Земята много късно в нейната история. Преди това много учени смятаха, че тези елементи вече са присъствали, когато Земята е започнала да се формира. Въпреки това, геоложките изследвания показват, че по-голямата част от водата всъщност е била доставена на Земята едва когато нейното образуване е почти завършено.

Новите открития, които са резултат от сътрудничеството между учени от Германия, Дания, Уелс, Австралия и Япония, ще бъдат публикувани в Nature под заглавието „Останък от рутениев изотоп от пред-късната фурнирна мантия на Земята, запазен в архея rocks' на 11 март 2020 г.

Общоприет факт е, че летливите елементи като водата произхождат от астероиди, „планетарните градивни елементи“, образувани във външната слънчева система. Въпреки това, сред експертите продължават дискусиите кога точно са дошли на Земята. „Сега успяхме да стесним много по-точно времевата рамка“, каза първият автор д-р Марио Фишер-Гьоде от Института по геология и минералогия към университета в Кьолн. „За да направим това, ние сравнихме състава на най-старите, приблизително 3,8 милиарда години мантийни скали от архейския еон със състава на астероидите, от които може да са се образували, и с днешния състав на земната мантия..'

За да ограничат доставката на така наречените "летливи" елементи на Земята, изследователите измерват изотопното изобилие на много рядък платинен метал, наречен рутений, който вече присъства в мантията на Земята по време на архей. Подобно на генетичен пръстов отпечатък, този рядък платинен метал е индикатор за късната фаза на растеж на Земята. „Металите от платинената група като рутений имат изключително висока склонност да се комбинират с желязо. Следователно, когато Земята се е образувала, целият рутений трябва да е бил напълно изолиран в металното ядро на Земята“, каза Фишер-Гьоде.

Професор д-р Карстен Мюнкер добави: „Ако все още открием следи от редките платинени метали в мантията на Земята, можем да предположим, че те са добавени едва след завършване на образуването на ядрото. Те със сигурност са добавени по време на по-късни сблъсъци на Земята с астероиди или по-малки протопланети, така наречените планетезимали.'.

Учените наричат тези много късни градивни елементи на Земята, които са били доставени от тези сблъсъци, като „късен фурнир“. Ако по време на този етап е добавен рутений, той вече е разпределен и добре смесен в мантията на Земята. От друга страна, старите архейски мантийни реликви в Гренландия все още са запазили девствения състав на Земята.

'Скалите на възраст до 3,8 милиарда години от Гренландия са най-старите запазени мантийни скали. Те ни позволяват да надникнем в ранната история на Земята като през прозорец“, каза Фишер-Гьоде. Интересното е, че най-старата мантия на Земята е открито достъпна в повърхностни разкрития в югозападна Гренландия, което позволява на геолозите лесно да събират скални проби.

Откритият рутений, запазен в старите скали на мантия, най-вероятно произхожда от вътрешната част на Слънчевата система, съобщават двамата геолози от Кьолн. Предполага се, че това е същият материал, който - в по-голямата си част - също е образувал Меркурий и Венера. Референтните стойности за астероидния рутений бяха получени преди това от метеорити, открити на Земята.

„Нашите открития предполагат, че водата и други летливи елементи като въглерод и азот наистина са пристигнали на Земята много късно, по време на фазата на „късния фурнир“, заключава Фишер-Гьоде. Този резултат е изненадващ, тъй като преди това научната общност е предполагала, че водоносните планетарни градивни елементи вече са били доставени на Земята в ранните етапи на нейното формиране.

Учените планират допълнителни екскурзии до Индия и Гренландия, за да проучат повече скални проби. Тяхната работа е подкрепена от Приоритетната програма 1833 на Германската изследователска фондация „Изграждане на обитаема земя“, която се координира в Кьолн, както и от гранта на професор Мюнкер от ERC „Infant Earth“от Европейския съюз.

Популярна тема