Две гигантские структуры размером с континенты, спрятанные у самого ядра планеты, могут оказаться кусками исчезнувшей Тейи. Именно она, по расчетам ученых, врезалась в молодую Землю 4,5 миллиарда лет назад, а обломки этого столкновения сформировали Луну. Теперь у геофизиков появилось объяснение, куда делся второй участник космической аварии.
Загадочные образования, известные как крупные области с низкой скоростью сдвига, находятся на границе мантии и ядра под Африкой и Тихим океаном. Каждая из них примерно вдвое больше Луны. Сейсмические волны замедляются, проходя сквозь эти зоны, что указывает на их повышенную плотность и необычный состав.
Исследование, опубликованное в Nature Калифорнийским технологическим институтом, предлагает неожиданный ответ: в этих областях могут сохраняться фрагменты мантии Тейи. Гипотеза гигантского столкновения давно объясняла особенности системы Земля–Луна, но прямых следов самой планеты-ударника найти не удавалось.
Автор идеи геофизик Цянь Юань рассказывает, что озарение пришло во время научного семинара. Когда прозвучала фраза о том, что никто не знает, куда делся ударный объект, исследователь сопоставил железонасыщенный состав предполагаемой Тейи с теми самыми плотными «каплями» в мантии.
Компьютерное моделирование показало: столкновение не расплавило всю мантию. Верхняя часть стала жидкой, а нижняя осталась относительно холодной и твердой. Благодаря этому куски мантии Тейи, более плотные на два-три с половиной процента, могли опуститься к ядру, не перемешавшись с окружающим веществом. Сгустки шириной около пятидесяти километров застыли всего за тысячу лет.
Долгосрочные симуляции воспроизвели процесс: плотный материал тонул и за миллиарды лет собирался в две изолированные термохимические кучи, поразительно похожие на реальные структуры у ядра. Их расчетная масса и доля в объеме мантии почти совпадают с наблюдаемыми параметрами.
Проверить гипотезу помогут вулканические породы. Некоторые базальты океанических островов несут благородные газы, которые старше столкновения с Тейей. Если эти химические отпечатки совпадут с лунными образцами, цепочка замкнется.
Если гипотеза верна, то в глубине Земли уже 4,5 миллиарда лет хранится нетронутый кусок древнего мира. Это меняет представления не только о происхождении Луны, но и о том, как планеты переживают катастрофические столкновения и формируют свою внутреннюю структуру.
Источник: Nature
Изображение: Deng Hongping and Hangzhou Sphere Studio
