Atskleistos kelios Žemės planetos paslaptys: vėl teks taisyti vadovėlius

Tačiau Žemės cheminė sudėtis iki šiol buvo žinoma tik gana apytikriai - daugmaž tikslūs įvertinimai apskaičiuoti tik planetos plutai, o mantijai ir ypač branduoliui jie yra labai netvirti.

Dabar grupė astrofizikų surinko daugybę skirtingų įvertinimų, juos išanalizavo ir apjungė į vieną Žemės cheminės sudėties modelį.

Pagal šį modelį, Žemės branduolio masė yra 32,5% visos planetos masės, ir beveik 90% branduolio sudaro geležis ir nikelis.

Keturi gausiausi elementai - deguonis, magnis, silicis ir geležis - sudaro beveik 95% mantijos masės.

Šis naujas įvertinimas reikšmingai pakeitė kai kurių retesnių elementų gausos įvertinimas; pavyzdžiui, magnio, alavo, kadmio ir bromo gausa sumažėjo, o natrio, kalio ir chloro - padidėjo.

Šie rezultatai ateityje galėtų būti naudojami kaip pagrindas egzoplanetų cheminės sudėties tyrimams.

Tyrimo rezultatai arXiv.

Cheminė sudėtis - toli gražu ne vienintelė Žemės paslaptis.

Štai pavyzdžiui iki šiol nėra aišku, kada prasidėjo tektoninių plokščių judėjimas.

Jaunos Žemės pluta buvo tvirtai sukibusi ir jokių lūžių, kylančių kalnų ar gelmėse prasidedančių drebėjimų nebuvo.

Ilgą laiką buvo manoma, kad pluta sueižėjo ir plokštės pradėjo judėti prieš tris milijardus metų, bet dabar rasta įrodymų, kad procesas galėjo prasidėti puse milijardo metų anksčiau, kai Žemės amžius buvo apie milijardą metų.

Atradimas padarytas vertinant skalūninių uolienų, sudarytų iš senesnių uolienų nuolaužų mišinio, cheminę sudėtį.

Įvertinę dviejų titano izotopų (elemento versijų su skirtingais neutronų skaičiais) santykį skirtingo amžiaus skalūnuose, mokslininkai nustatė, kad net ir 3,5 milijardo metų amžiaus uolienose šis santykis yra labai panašus į šiandieninį.

Titanas nedalyvauja biologiniuose procesuose, nėra tirpus ir nepranyksta dėl uolienų sąveikos su atmosfera, dėl to jo izotopai puikiai atspindi skirtingų uolienų tipų santykius tuo metu, kai skalūnai susiformavo.

Žemyninė ir okeaninė Žemės pluta susideda iš skirtingų uolienų, kurios turi skirtingą titano izotopų santykį, taigi atradimas reiškia, kad ir prieš 3,5 milijardo metų Žemėje buvo žemyninių uolienų. Žemyninės uolienos formuojasi beveik išimtinai tektoninių plokščių sandūrose, kur viena plokštė lenda po kita.

Taigi net ir seniausios tirtos uolienos susiformavo jau vykstant plokščių judėjimui.

Tiesa, tyrimas neatsako į visus klausimus - pavyzdžiui, skirtinguose skalūnuose matomi labai nevienodi titano izotopų santykiai, nors vidutinis santykis nuo amžiaus ir nepriklauso.

Tokia sklaida yra netikėta, taigi reikia patikrinti, ar titano izotopai per tiek daug metų tikrai nėra paveikiami aplinkos procesų.

Tyrimo rezultatai publikuojami Science.