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.
Прорывные измерения космического водорода меняют представления о Вселенной
Достижения в вычислительной технике и астрономии привели к появлению все более сложных попыток составить карту крупномасштабной структуры Вселенной. В течение последнего десятилетия ученые работают над картированием одного конкретного аспекта, чтобы…
Доказано, что кошки мяукают, требуя, чтобы люди исправили ситуацию в их мире
Вопли, крики, завывания и мяуканье могут быть не просто способом кошки выразить недовольство окружающим миром, но и целенаправленной попыткой привлечь внимание, чтобы люди могли это исправить. Новое исследование показало, что…
Астрономы объяснили, почему у стареющих звезд внезапно падает светимость
С точки зрения невооруженного глаза, звезды стабильны и предсказуемы. Ничего особенного не происходит, кроме свечения. Само Солнце довольно плоское и ничем не примечательное, и будет светить относительно стабильно миллиарды лет.…
Погибшие в Волгограде и 1 198 БПЛА. Последствия атак ВСУ на российские регионы
Средства ПВО за прошедшую ночь перехватили и уничтожили 1 198 украинских беспилотников над российскими регионами, сообщили в Минобороны РФ. Четыре сотрудника южной промзоны Волгограда погибли в результате атаки беспилотников на…
Шуваев: за сутки в Белгородской области при атаках ВСУ погибли три человека
Вооруженные силы Украины атаковали территорию Белгородской области свыше 150 раз за прошедшие сутки, в результате погибли три человека, среди которых ребенок, еще 14 мирных жителей получили ранения, сообщил губернатор региона…
В Ставрополе предотвратили террористический акт в торговом центре
Сотрудники ФСБ России задержали в Ставрополе уроженца одной из стран Центральной Азии, готовившего взрыв в торговом центре. Об этом сообщили в Центре общественных связей (ЦОС) ФСБ России. "В Ставрополе пресечен…
Для мира на Украине США придется перевоспитать Европу
Страны Европы, которые долгое время находились на обочине переговорного процесса, могут получить мес...
Археологи из музея Трои считают, что нашли гробницу гомеровского героя Аякса
Археолог из музея Трои показал, что то, что долгое время считалось доисторическим поселением, поглощ...
Эксперт не исключил также, что существует вероятность, когда при возникновении сочетания некоторых условий могут возникнуть предпосылки для развития того или иного сценария из широкого спектра возможных. Хотя не надо огульно отбрасывать и множенство других потенциальных вариантов.
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)".