Новое исследование предлагает теорию о том, как золото, платина и другие драгоценные металлы попали в мантию Земли.
Ученые из Йельского университета и Юго-Западного исследовательского института говорят, что они сорвали джекпот, получив новую ценную информацию об истории золота.
Этa история, которая начинается с жестоких столкновений крупных объектов в космосе, продолжается в наполовину расплавленной области мантии Земли и заканчивается тем, что драгоценные металлы находят маловероятное место захоронения гораздо ближе к поверхности планеты, чем предполагали ученые.
Джун Коренага, профессор наук о Земле и планетах факультета искусств и наук Йельского университета, и Симона Марки, исследователь в Боулдере, штат Колорадо, предоставляют подробности в исследовании, опубликованном в журнале Национальной академии наук. В более широком смысле новая теория дает представление о формировании планет по всей Вселенной.
«Наше исследование является хорошим примером того, как можно сделать неожиданное открытие после пересмотра общепринятого мнения»,-сказал Коренага.
Недавние исследования ученых со всего мира установили, что драгоценные металлы, такие как золото и платина, попали на Землю миллиарды лет назад после того, как ранняя протоземля столкнулась в космосе с крупными телами размером с Луну, которые оставили после себя залежи материалов, сложившихся в то, что является сегодняшней Землей.
Но этот процесс поглощения оставался в некотором роде загадкой. Помимо того, что золото и платина ценятся за их редкость, эстетическую красоту и использование в высокотехнологичных изделиях, они известны как высоко «сидерофильные» элементы. Они притягиваются к элементу железо в такой степени, что можно было бы ожидать, что они почти полностью соберутся в металлическом ядре Земли-либо непосредственно сливаясь с металлическим ядром при ударе, либо быстро погружаясь из мантии в ядро.
По этой логике, они не должны были собираться на поверхности Земли или вблизи нее. И все же они это сделали.
Эта теория сосредоточена вокруг тонкой, «переходной» области мантии, где мелководная часть мантии плавится, а более глубокая часть остается твердой. Исследователи обнаружили, что эта область обладает особыми динамическими свойствами, которые могут эффективно улавливать падающие металлические компоненты и медленно доставлять их в остальную часть мантии.
Новая модель объясняет содержание драгоценных металлов в мантии Земли.
Их теория утверждает, что эта доставка все еще продолжается, а остатки переходной области проявляются как «крупные провинции с низкой скоростью сдвига»-хорошо известные геофизические аномалии в глубоких слоях мантии.
Исследователи заявили, что новая теория не только объясняет ранее загадочные аспекты геохимической и геофизической эволюции Земли, но и подчеркивает широкий диапазон временных масштабов, участвующих в формировании Земли.
«Одной из замечательных вещей, которые мы обнаружили, было то, что динамика переходной области мантии происходит за очень короткий промежуток времени-около суток,-однако ее влияние на последующую эволюцию Земли продолжалось несколько миллиардов лет»,-сказал Коренага.