Высокоточный анализ благородных газов показал, что частицы солнечного ветра были заключены в ядро Земли более 4,5 миллиардов лет назад. Исследователи из Института наук о Земле Гейдельбергского университета пришли к выводу, что частицы проникали в вышележащую каменную мантию миллионы лет.
Ученые обнаружили солнечные благородные газы в изученном железном метеорите. Из-за своего химического состава такие метеориты часто используются в качестве естественных моделей металлического ядра Земли. Редкий класс железных метеоритов составляет лишь 5% всех известных метеоритов, обнаруженных на Земле. Большинство из них — это фрагменты более крупных астероидов, которые сформировали металлические ядра в первые 1-2 миллиона лет существования нашей Солнечной системы.
Железный метеорит округа Вашингтон, который сейчас изучается в Космохимической лаборатории Клауса Чира в Институте наук о Земле, был обнаружен почти 100 лет назад. Его название происходит от названия места в Колорадо (США), где он был обнаружен. Он напоминает металлический диск, имеет толщину 6 см и весит около 5,7 кг.
Исследователи наконец смогли окончательно доказать наличие солнечной составляющей в железном метеорите. Используя масс-спектрометр благородных газов, они определили, что образцы метеорита округа Вашингтон содержат благородные газы, изотопные отношения гелия и неона, которых типичны для солнечного ветра.
По словам доктора Манфреда Фогта, члена команды Trieloff, измерения должны были быть чрезвычайно точными, чтобы отличить солнечные сигнатуры от доминирующих космогенных благородных газов и атмосферного загрязнения. Команда говорит, что частицы солнечного ветра в изначальной Солнечной системе были захвачены материалами-предшественниками родительского астероида округа Вашингтон. Благородные газы, захваченные вместе с частицами, растворились в жидком металле, из которого сформировалось ядро астероида.
Результаты своих измерений позволили исследователям сделать вывод, что ядро планеты Земля также может содержать такие компоненты благородного газа. Еще одно научное наблюдение подтверждает это предположение. Исследовательская группа профессора Трилоффа уже давно занимается измерением изотопов благородных газов гелия и неона в вулканических породах океанических островов, таких как Гавайи и Реюньон. Эти магматиты происходят из особой формы вулканизма, происходящей из мантийных плюмов, поднимаясь с глубины в тысячи километров в мантии Земли. Особенно высокое содержание солнечного газа отличает их от неглубокой мантии, представленной вулканической активностью подводных срединно-океанических горных хребтов.
Эти результаты, по-видимому, подтверждают предположение, что солнечные благородные газы в мантийных шлейфах происходят из ядра планеты и, следовательно, обозначают частицы солнечного ветра из центра Земли. В принципе, всего 1-2% металла с таким же составом, как у метеорита Вашингтона в ядре Земли, было бы достаточно, чтобы объяснить различные газовые сигнатуры в мантии. Поэтому ядро Земли может играть ранее недооцененную активную роль в геохимическом развитии мантии Земли.
Читать также
Создана первая точная карта мира. Что не так со всеми остальными?
В реакторе Чернобыльской АЭС усилились ядерные реакции.
Физики создали аналог черной дыры и подтвердили теорию Хокинга. К чему это приведет?