Породы возрастом 3,7 млрд лет раскрыли новые детали рождения Земли и Луны

Учёные, изучая крошечные кристаллы полевого шпата внутри древнейших вулканических пород Австралии, обнаружили новые ключи к пониманию ранней истории недр Земли, формирования континентов и происхождения Луны. Эти минералы действуют как капсулы времени, сохраняя химические сигналы, которым миллиарды лет.

Художественная иллюстрация столкновения Тейи с прото-Землёй. Автор: Hernan Canellas/ASU, edited

Исследование возглавила аспирантка Матильда Бойс, в нём участвовали учёные из Школы наук о Земле и океанах Университета Западной Австралии (UWA), Бристольского университета, Геологической службы Западной Австралии и Университета Кертина. Их выводы были опубликованы в журнале Nature Communications.

Команда сосредоточилась на анортозитах, сформировавшихся около 3,7 миллиарда лет назад и собранных в регионе Мёрчисон в Западной Австралии. Эти породы являются древнейшими из известных на австралийском континенте и входят в число самых старых пород, когда-либо обнаруженных на Земле.

«Время и скорость раннего роста земной коры остаются спорными из-за редкости очень древних пород», — заявила г-жа Бойс.

Чтобы преодолеть эту проблему, исследователи использовали высокоточные методы для изучения нетронутых участков кристаллов плагиоклазового полевого шпата. Эти области сохраняют изотопный «отпечаток пальца» древней мантии Земли, предлагая редкую возможность заглянуть в условия на ранней планете.

Химические данные свидетельствуют о том, что континенты Земли начали формироваться не сразу после образования планеты. Значительный рост континентальной массы, по-видимому, начался около 3,5 миллиарда лет назад, примерно через миллиард лет после формирования Земли.

Эта временная шкала ставит под сомнение давние предположения о том, как быстро Земля развила свои континенты, и предоставляет новый контекст для понимания ранней эволюции планеты.

Исследователи также сравнили свои результаты с данными по лунным анортозитам, доставленным на Землю в ходе миссий NASA «Аполлон».

«Анортозиты — редкие породы на Земле, но очень распространённые на Луне», — отметила Матильда Бойс.

«Наше сравнение показало, что Земля и Луна имели одинаковый начальный состав около 4,5 миллиарда лет назад.

«Это подтверждает теорию о том, что планета столкнулась с ранней Землёй, и высокоэнергетическое воздействие привело к формированию Луны».

Исследование было поддержано финансированием от Австралийского исследовательского совета.

Источники: sciencedaily.com, The University of Western Australia.

Интересный факт: Согласно преобладающей гипотезе гигантского столкновения, планету, врезавшуюся в прото-Землю, назвали Тейя — в честь титаниды из древнегреческой мифологии, матери Гелиоса (Солнца), Селены (Луны) и Эос (зари). Считается, что после удара часть материала Тейи и земной мантии была выброшена на орбиту и впоследствии аккрецировалась, образовав Луну.