RUSSIAN         ENGLISH    
         
ГлавнаяКонтактыВакансииКарта сайтаСсылки






 
21.05.2015

Гадание на изотопном уровне. Могла ли молодая Земля столкнуться с небесным телом, по размеру и составу сходным с Меркурием?


Рисунок geology.com. Картина гипотетического столкновения «ранней Земли» c крупным небесным телом

Две давнишние, казавшиеся независимыми друг от друга геологические загадки – неожиданно повышенное содержание изотопов неодима в породах Земли и вопрос, откуда взялась энергия, раскрутившая «динамо-машину», создавшую магнитное поле нашей планеты, возможно, могут быть решены с помощью одной новой, правда достаточно экстравагантной, гипотезы.

Ученые из Великобритании (Anke Wohlers & Bernard J. Wood) предположили недавно, что оба этих факта могут быть объяснены столкновением с примордиальной Землей небесного тела, по размеру и составу сходного с Меркурием. Проведенные расчеты показывают, что в условиях такого столкновения уран мог быть внедрен в ядро Земли, где его радиоактивный распад обеспечил бы энергией «геодинамо».

Наиболее распространенными изотопами неодима в Солнечной системе являются 142Nd и 144Nd. В 2005 году Ричард Карлсон (Richard Carlson) и Мо Бойе (Maud Boyet) из Института Карнеги в Вашингтоне, изучая хондритные метеориты, которые, как предполагаются, содержат изначальный материал, из которого формировалась Земля, обнаружили, что соотношение 142Nd:144Nd в земной коре выше, чем в хондритах. Нуклид 142Nd является радиогенным атомом, который образуется в результате альфа-распада нуклида 146Sm, образовавшегося на заре существования солнечной системы. Период полураспада этого нуклида составляет приблизительно 68 миллионов лет, и в настоящее время его практически не осталось в солнечной системе. Неожиданное соотношение изотопов может значить, что в какой-то очень ранний момент истории земли самарий мог отделиться от неодима до того, как 146Sm начал интенсивный распад до 142Nd.

Господин Карлсон и другие коллеги предположили, что такое фракционирование могло происходить за счет частичного плавления в ходе раннего формирования земной коры, однако это создает проблемы с поиском других свидетельств этого процесса в геологической летописи. Анке Волерс (Anke Wohlers) и Бернард Вудс (Bernard Wood) из Оксфорда предлагают альтернативную возможность – при столкновении молодой расплавленной Земли с высоковосстановленным богатым серой небесным телом неодим, которого образует сульфиды легче, чем самарий. Материал такого космического объекта мог инкорпорироваться с обогащенным железом материалом, который затем образовал ядро нашей планеты.

Были проведены эксперименты, показывающие, что неодим растворяется в сульфиде железа лучше, чем самарий. Уран также может попадать в расплавленный сульфид железа, поэтому наряду с неодимом в ядре мог накапливаться и уран. В настоящее время исследователи работают над попыткой отделения других элементов в сульфиды железа (и иных металлов) для того, чтобы найти геологические характеристики, способные подтвердить или опровергнуть их гипотезу.

Издательско-выставочный центр ВСЕГЕИ
Источник(и): http://www.chemport.ru/datenews.php?news=3883 ,
Anke Wohlers & Bernard J. Wood «A Mercury-like component of early Earth yields uranium in the core and high mantle 142Nd». Nature 2015, 520, 337–340 (DOI:10.1038/nature14350), 
Richard Carlson, Maud Boyet Science, 2005, 309, 576 (DOI: 10.1126/science.1113634),
http://trv-science.ru/2008/09/30/najjden-samyjj-drevnijj-obogashhennyjj-rezervuar-na-zemle/ .


Возврат к списку




 
тел. (812) 321-5706, e-mail: vsegei@vsegei.ru

Яндекс.Метрика