Учени са открили изключително редки останки от "протоземята", която се е образувала преди около 4.5 милиарда години, преди колосален сблъсък необратимо да промени състава на младата планета и да създаде Земята, каквато я познаваме днес.
Техните открития, публикувани наскоро в списание Nature Geosciences, ще помогнат на учените да сглобят първичните начални съставки, които са изковали ранната Земя и останалата част от Слънчевата система.
Протоземята и гигантският удар
Преди милиарди години ранната Слънчева система е била вихрушка от газ и прах, която в крайна сметка се е слепила и натрупала, за да образува най-ранните метеорити, които от своя страна са се слели, за да образуват протоземята и съседните ѝ планети.
По това време планетата е била скалиста и покрита с кипяща лава. По-малко от 100 милиона години по-късно протопланета, приблизително с размерите на Марс, наречена Тея, се сблъсква със Земята, като напълно се смесва и разтопя нейната вътрешност. Смятало се е, че оригиналните материали са напълно изчезнали.
Нови изследвания обаче показват, че част от оригиналната "протоземя" е останала. Геолозите са идентифицирали уникален химичен подпис в древните скали – лек дисбаланс на калиевите изотопи. Този дефицит на калий-40 не би могъл да е резултат от последващи удари или съвременни геоложки процеси.
"Това може да е първото пряко доказателство, че сме запазили материали от праисторическа Земя. Виждаме фрагмент от планетата преди гигантския удар. Това е изумително, тъй като такъв древен "подпис" би могъл да бъде заличен от милиарди години геоложка активност", коментира Никол Най (Nicole Nie), доцент по науки за Земята и планетарни науки в Масачузетския технологичен институт.
Как калият помогна да надникнем в миналото на планетата
Изотопите са разновидности на един и същ елемент с различен брой неутрони. Калият съществува в природата като калий-39, 40 и 41. На Земята 39 и 41 са преобладаващи, като калий-40 се среща в малки количества.
Екипът на Найизследва метеорити от цял свят и открива различни изотопни комбинации на калий. Тези аномалии предполагат, че определени материали са се образували преди днешния състав на Земята.
"Осъзнахме, че калият може да се използва като индикатор за градивните елементи на планетата. Всеки дисбаланс показва, че материалът е възникнал в ранната Слънчева система", обяснява Най.
Древните скали на Земята
В настоящото проучване са взети проби от вулкани в Гренландия, Канада и Хавай, където древни скали са били изнесени на повърхността от дълбините на мантията. Екипът е разтворил праха в киселина, изолирал калия и е измерил изотопните съотношения с помощта на масспектрометър.
В резултат на това е открит дефицит на калий-40, дори при относително малкото съдържание на този изотоп в съвременната Земя.
"Все едно да намериш зрънце кафяв пясък в кофа с жълт пясък. Тази аномалия предполага, че материалът е "структуриран по различен начин" от повечето съвременни земни скали", разказва Най.
Протоземята в лабораторията
За да проверят тази хипотеза, учените моделират ефектите от гигантския удар и сблъсъците на метеорити в продължение на милиарди години. Моделите показват, че оригиналните материали с дефицит на калий-40 може да са били частично запазени, докато повечето от тях са били променени до съвременните си стойности.
Интересното е, че химичният състав на тези скали не съвпада напълно с този на изследваните метеорити.
"Настоящият списък с метеорити не е пълен и все още имаме много да научим за състава на първичната Земя и нейните градивни елементи", отбелязва Най.
Значението на откритието
Според геолозите, резултатите предоставят уникална представа за условията на ранната Слънчева система и формирането на планетите. Те позволяват да се реконструира химичния състав на първичната Земя, да се разберат процесите, протичащи във вътрешността ѝ преди и след гигантския удар, и как материалът на протоземята е оцелял до наши дни.
Справка: Da Wang et al, Potassium-40 isotopic evidence for an extant pre-giant-impact component of Earth's mantle, Nature Geoscience (2025). DOI: 10.1038/s41561-025-01811-3
Източник: Geologists discover the first evidence of 4.5-billion-year-old 'proto Earth', Jennifer Chu, Massachusetts Institute of Technology
Още по темата
Земята
Как бе разкрит химическия състав на 4,4-милиардната "липсваща" земна кора
Земята
Огромни обеми материал в земната мантия може да са останки от протопланетата Тея
Животът
Парадокс: За да се появи животът са нужни 9 млрд. години, а Земята е само на 4.5
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
Nikor
На 30 септември 1928 е открит пеницилинът
Прост Човек
Ново обяснение за гигантските експлодиращи кратери в Сибир
dolivo
Климатичният скептицизъм – най-скъпата лъжа на нашето време
helper68
Използването на смартфон в тоалетната е свързано с 46% по-висок риск от хемороиди