В научном и медийном пространстве широко распространена теория, что на этапе становления Солнечной системы Земля пережила столкновение с другой планетой размером с Марс под названием Тейя. Последняя от удара рассыпалась на куски. Из части ее остатков образовалась Луна, но следы других обломков ученые долго не могли обнаружить. Однако новое компьютерное моделирование показало, что они погрузились в земную мантию и до сих пор дрейфуют там огромными кусками размером с континенты.
Подземные континенты
Сейсморазведка или сейсмическая томография, которую проводят геологи, позволяет человечеству пользоваться всеми благами, которые можно извлечь из недр нашей планеты. Фиксация волн, переносящих энергию упругих (механических) колебаний в горных породах, помогает открыть месторождения нефти и газа, изучить почву для постройки небоскребов и мостов, а в научном смысле – изучать структуру Земли. В ходе одной из сейсморазведок еще в 80-х годах прошлого века геологи столкнулись с удивительной находкой.
Выяснилось, что глубины нашей планеты скрывают два гигантских континента, плавающих в мантии. Каждый из них имеет протяженность в несколько тысяч километров. В областях, где они залегают, сейсмические волны перемещались не так, как в окружающей их мантии. Объекты назвали Large low-shear-velocity provinces (LLSVP) – крупные области с низкой скоростью сдвига. Оказалось, что они достаточно массивны, имеют резкие границы и богаты железом.
В реалистичность этой находки поверить было трудно. Ведь мантия горяча и вообще находится в состоянии, похожем на кашу. Но несколько десятилетий и тысячи экспериментов доказали их фактическое существование. Удалось определить и их точные параметры: диаметр в 3 тысячи километров, высота в тысячу километров и объем в 8% от мантии Земли (или 6% от всей планеты в целом).
Молодая Луна
Один континент находится примерно под Африкой, а другой под – Тихим океаном. Так как состав континентов отличается от окружающей мантии (он чуть плотнее) и несколько тысяч градусов пекла не растопили эту породу за миллионы, если не миллиарды лет, ученые были невероятно озадачены вопросом происхождения двух континентов на протяжении полувека.
С другой стороны, параллельно изучалась Луна. «Аполлон» доставил образцы ее грунтов еще в 1972 году. Пятьдесят лет спустя новые технологии и методики показали, что Луна старше, чем предполагалось ранее на целых 40 миллионов лет (4 миллиарда 460 миллионов лет). Она на сто миллионов лет моложе Земли. Кроме того, лунные породы и земные мантийные имеют одинаковый состав и происхождение. Это подтверждает теорию ударного происхождения Луны.
Затем компьютерные симуляции прошлого года показали, что столкновение Земли с планетой размером с Марс выбросило бы в космос немало материала, из которого за несколько часов и образовался спутник. И если раньше ничего не свидетельствовало о наличии других останков гипотетической планеты, которую назвали Тейя, то сейчас две инородных области внутри Земли наводят на мысли о них.
Негорячая магма
Вообще все проведенные учеными компьютерные симуляции сплавляли вещества Земли и Теи в нечто единое. Это кажется вполне логичным, ведь столкновение было весьма мощным: выше, чем на поверхности Солнца температура взрыва, способная расплавить все на своем пути. Но в ноябре 2023 года ученые из Калтеха под руководством Циань Юня на более мощных суперкомпьютерах сгенерировали новую, невероятно детальную симуляцию, внеся исчерпывающее число вводных переменных.
И оказалось, что столкновение с Теей практически никак не повлияло на земное ядро. Весь удар прошелся по мантии. Вроде бы маленькая деталь, но картина изменилась полностью. Теперь мантия оказалась недостаточно горячей для того, чтобы расплавить осколки Теи. Они как бы прилипли к относительно холодному ядру. Так, не смешиваясь, они сохранили свою монолитную структуру и кристаллизовались.
Нельзя отрицать очевидность того, насколько сильно гигантские инородные вкрапления своим появлением повлияли на все последующие земные геологические процессы. В теории это формирование тектонических плит, геология, вулканизм, и даже эволюция самой жизни на Земле. Так, два континента могли повлиять на течение магмы, перенос температуры, вулканизм, дно океанов, где у теплых гейзеров зародилась жизнь. Хотя ученым только предстоит оценить это влияние на раннюю эволюцию Земли, чем они и займутся в ближайшее время.
Есть в этой теории и нестыковки. Их находят в физическом составе Земли и Луны. И они слишком похожи. Хотя, если Луна – остаток Теи, то именно их состав должен быть одинаков. Только все исследования показывают, что земной спутник копия ее, а не гипотетической планеты. В оправдание можно сказать, что лунные образцы были взяты в ограниченном количестве, так что одной из главных целей предстоящей лунной гонки будет поиск отличий в составе Земли и ее спутника. Только так можно будет доказать теорию столкновения.
s-a
Оценили 15 человек
19 кармы