Давным-давно другая планета столкнулась с Землей, причем столкновение было настолько сильным, что обломки образовали Луну и оставили загадочные обломки, засевшие глубоко в мантии Земли.
Около 4,5 млрд. лет назад мощное столкновение с другой планетой навсегда изменило Землю. Теперь ученые обнаружили, что инопланетные обломки до сих пор находятся внутри нашей Земли.
В течение многих лет ученые ломали голову над аномальной сейсмической активностью глубоко под земной корой. Есть два места, где сейсмическая активность имеет загадочно низкую скорость: одно – под Африканской тектонической плитой, другое – под Тихоокеанской тектонической плитой.
Эта активность влияет на структуру тектонических плит, а значит, изменяет все процессы – от формирования гор до соединения и раскола суперконтинентов.
В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature, подробно описано, как ученые из Калифорнийского технологического института (США) и Шанхайской астрономической обсерватории (Китай) провели компьютерное моделирование, чтобы решить эту загадку. Расчеты включали моделирование столкновений с высоким разрешением, модели мантийной конвекции, расчеты физики минералов и сейсмическую съемку.
Ученые обнаружили, что материал в этих двух низкоскоростных областях на 2-3,5% плотнее, чем материал в окружающей мантии.
Именно эти куски материала размером в десятки километров, по их мнению, являются реликтами древней протопланеты (крупное тело материи, вращающееся вокруг Солнца или звезды, превращающееся в планету), известной как Тея, ныне погребенной и сохранившейся под земной корой. Протопланета Тея была размером с Марс, когда она столкнулась с прото-Землей, известной как Гея.
Исследование показало, что осколки Тейи фактически составляют два процента массы Земли. Ученые полагают, что плотность инопланетного материала объясняется тем, что он обогащен железом, как и лунные породы.
На самом деле многие ученые уже давно считали, что Луна образовалась в результате столкновения с Тейей. Более раннее моделирование предполагало, что Луна, скорее всего, образовалась из обломков протопланеты, поэтому в составе Луны в основном присутствует инопланетный материал.
Прежние моделирования предполагали, что Земля была лишь слегка задета осколками Тейи, учитывая, что прямых доказательств существования Тейи практически нет.
Однако новое исследование опровергает старую теорию, показывая, что воздействие на Землю было значительным.
“Гигантский удар, сформировавший Луну, – говорит один из авторов работы профессор Дэн Хунпин, – стал отправной точкой для геологической эволюции Земли на протяжении последующих 4,5 млрд. лет”.
Из-за своей плотности осколки Тейи, вероятно, опустились к земному ядру и расплавились в плотные сгустки. В результате этого погружения образовались низкоскоростные области, которые помогли сформировать Землю в том виде, в котором мы ее сегодня знаем.
Полученные результаты могут помочь нам узнать больше о формировании Земли, Луны и экзопланет за пределами нашей Солнечной системы.
Читайте также: Луна может быть на 40 млн. лет старше, чем мы думали