Новое исследование под руководством профессора Йоркского университета проливает свет на самые ранние дни формирования Земли и потенциально ставит под сомнение некоторые более ранние предположения в планетарной науке о ранних годах существования каменистых планет. Устанавливая прямую связь между внутренней динамикой Земли, происходящей в течение первых 100 миллионов лет ее истории, и ее современной структурой, работа является одной из первых в этой области, объединяющей механику жидкости с химией для лучшего понимания ранней эволюции Земли. Исследование опубликовано в журнале Nature.
«Это исследование впервые продемонстрировало с помощью физической модели , что основные черты структуры нижней мантии Земли сформировались четыре миллиарда лет назад, вскоре после возникновения планеты», — говорит ведущий автор исследования Шарль-Эдуард Букаре из Йоркского университета.
Мантия — это каменистая оболочка, окружающая железное ядро каменистых планет. Структура и динамика нижней мантии Земли играют важную роль на протяжении всей истории Земли, поскольку она определяет, среди прочего, охлаждение ядра Земли, где генерируется магнитное поле Земли.
Букаре говорит, что хотя сейсмология, геодинамика и петрология помогли ответить на многие вопросы о современной термохимической структуре недр Земли, ключевой вопрос остался: насколько стары эти структуры и как они образовались? По его словам, попытка ответить на этот вопрос во многом похожа на то, чтобы рассматривать человека в форме взрослого человека по сравнению с ребенком и понимать, что их энергетические состояния не будут одинаковыми.
«Если взять детей, то иногда они делают сумасшедшие вещи, потому что у них много энергии, как планеты, когда они молоды. Когда мы становимся старше, мы не делаем столько сумасшедших вещей, потому что наша активность или уровень энергии снижаются. Так что динамика действительно отличается, но есть некоторые вещи, которые мы делаем, когда мы очень молоды, которые могут повлиять на всю нашу жизнь», — говорит он. «То же самое и с планетами. Есть некоторые аспекты очень ранней эволюции планет, которые мы можем увидеть в их структуре сегодня».
Чтобы лучше понять старые планеты, мы должны сначала узнать, как ведут себя молодые планеты.
Поскольку моделирование мантии Земли в основном сосредоточено на современных условиях твердого тела, Букаре пришлось разработать новую модель для изучения ранних дней Земли, когда мантия была намного горячее и в значительной степени расплавленной. Этой работой он занимается с момента получения докторской степени.
Модель Букаре основана на подходе многофазного потока, который позволяет фиксировать динамику затвердевания магмы в планетарном масштабе. Используя свою модель, он изучил, как ранняя мантия перешла из расплавленного в твердое состояние. Он и его команда были удивлены, обнаружив, что большинство кристаллов образовалось при низком давлении, что, по его словам, создает совершенно иную химическую сигнатуру, чем та, которая образовалась бы на глубине в среде с высоким давлением. Это бросает вызов преобладающим предположениям в планетарных науках о том, как затвердевают каменистые планеты.
«До сих пор мы предполагали, что геохимия нижней мантии, вероятно, управляется химическими реакциями высокого давления, а теперь, похоже, нам необходимо также учитывать их аналоги при низком давлении», - говорит он.
Букаре говорит, что эта работа также может помочь предсказать поведение других планет в будущем.
«Если мы знаем некие начальные условия и основные процессы планетарной эволюции, мы можем предсказать, как будут развиваться планеты», - резюмировал Букаре.
Анализ древней ДНК меняет историю ранних миграций в Тихом океане
Для биологов и археологов, изучающих заселение западной части Тихого океана, отдаленный архипелаг Палау долгое время представлял собой сложную загадку. Примерно 3200 лет назад мореплаватели Юго-Восточной Азии, известные как лапита, продвинулись…
Ученые придумали удивительное применение отходам арахисовой скорлупы
В результате мирового производства арахиса ежегодно образуется более 10 миллионов тонн отходов в виде выброшенной скорлупы, но теперь ученые открыли метод превращения этой биомассы в углеродные материалы, подобные графену. Результаты…
Скорлупа фундука переписывает доисторическую историю Корнуолла
Обугленные скорлупки фундука, обнаруженные на археологическом участке в Корнуолле, отодвинули дату наступления неолита в регионе как минимум на столетие. Новые данные радиоуглеродного датирования с холма Трегуннел, недалеко от Ньюквея, указывают…
МО: за ночь над регионами России уничтожили 138 украинских БПЛА
Средства ПВО в течение прошедшей ночи уничтожили 138 украинских БПЛА над российскими регионами, а также Азовским и Черным морями. Об этом сообщили в Минобороны России. Мужчина погиб в результате атаки…
Хинштейн: ВСУ за сутки 33 раза обстреляли из артиллерии районы Курской области
Военнослужащие Вооруженных сил Украины 33 раза при помощи артиллерии атаковали отселенные районы Курской области за прошедшие сутки. Об этом сообщил губернатор региона Александр Хинштейн. "Всего в период с 09:00 [мск]…
Песков: трехсторонние переговоры по Украине поставлены на паузу
Работа трехсторонней рабочей группы по вопросам безопасности с участием РФ, США и Украины на паузе, сообщил пресс-секретарь президента РФ Дмитрий Песков. "Трехсторонняя группа — на паузе", - сказал Песков "Известиям".…
Стубб предложил Трампу разменять Ормузский пролив на Украину
Европа ответила на предложение Дональда Трампа о присоединении к защите Ормузского пролива. Президен...
Эксперименты развеяли миф о способности мозга к многозадачности
Одним из наиболее устойчивых мифов о работе мозга является его способность выполнять два дела одновр...
Когда вам покажется, что вы не справитесь, вспомните, что вы из поколения, которое писало сочинения на три страницы. Из головы! Ручкой на большой перемене!
Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.
Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций
(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном
цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с
точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии
предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей
сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".