Американские исследователи из Университета Вашингтона в Сент-Луисе показали, что в древности мантия Земли была гораздо суше. Концентрация воды в ней была в несколько раз меньше, чем сейчас. На основе этого ученые считают, что ряд веществ, в том числе вода и ксенон, стали составными частями мантии только во время формирования ее верхних слоев. Работа опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
Мантия Земли представляет собой толстый слой силикатных пород, расположенный между земной корой и ядром. Мантия составляет около 84% объема планеты. Изучение строения и состава мантии может объяснить историю формирования нашей планеты, атмосферы и океанов на ней.
Американские ученые проанализировали состав изотопов благородных газов в образцах вулканических пород. Результаты показали, что в нижних слоях мантии было гораздо меньше воды, чем в верхних — в 4–250 раз меньше. Из-за этого между этими слоями мантии есть разница в вязкости, поэтому они не смешиваются. Это объясняет, почему наша планета неоднородна по строению.
Сейчас широко распространена гипотеза о том, что мантия Земли была однородной с самого начала. Земля образовалась около 4,5 млрд лет назад из пыли и газа. По мере формирования планеты к ней притягивались летучие компоненты: вода, углерод, азот, благородные газы. Такой процесс, в ходе которого масса планеты приращивается за счет гравитационного притяжения веществ, называется аккрецией. Однако теперь ученые показали, что все, вероятно, было иначе. Судя по анализу, изначально в мантии Земли было мало летучих компонентов, в частности воды и ксенона. Они присоединились к планете уже во время формирования верхних слоев мантии.
Путем изучения изотопного состава горных пород исследователи пытаются понять ход формирования нашей планеты. В особенности их интересует история элементов, обеспечивающих жизнь на Земле: атмосфера, океаны и т. д.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
