Островной базальт укажет на планетарное первовещество

Базальтовые формации в Богемии.
Базальтовые формации в Богемии. Источник: Wikimedia.org (CC0 1.0)

Состав Земли на данный момент известен любому школьнику, который не прогуливает уроки. Почва, земная кора, мантия и ядро – так схематично выглядит наша планета в разрезе. Более продвинутые граждане также знают, что земля образовывалась постепенно, слой за слоем, и, изучая эти наслоения, можно сформировать гипотезы о геологическом возрасте того или иного уровня. С мантией все несколько сложнее – благодаря тепловым потокам, расплавленные металлы перемешиваются в ней постоянно, и до недавнего времени ученые были уверены, что обнаружить базовое планетарное вещество невозможно.

Последние данные, полученные геологами при изучении базальтовых островов в Тихом океане, указывают на наличие древнейших веществ в их составе.

На первых этапах формирования нашей планеты шло расслоение ядра Земли и ее оболочки: более плотные сидерофильные элементы опускались ниже, образуя ядро, а легкие – поднимались к поверхности. Ранее геологи считали, что через 50-60 миллионов лет после зарождения Земли произошло окончательное разделение, но последние исследования показывают, что вблизи ядра остались резервуары с планетарным «первовеществом».

Группа американских ученых во главе с Андреа Мюдл провела анализ базальтов с тихоокеанских островов на предмет содержания вольфрама и гелия, чтобы проверить теорию о планетарном «первовеществе».

В предполагаемой первичной планетарной смеси присутствовали изотопы вольфрама-184 и гафния-182. Причем гафний крайне нестабилен и при распаде образует изотоп вольфрама-182. В процессе разделения на ядро и мантию вольфрам вступал в реакции с металлами и оседал в ядре, а гафний поднимался к оболочке. Но есть еще один нюанс – период полураспада гафния на вольфрам-182 и бета-излучение составляет 8,9 миллиона лет, то есть он должен был исчезнуть с планеты через 50 миллионов лет после образования.

Таким образом, с помощью вольфрама-182 можно легко определять возраст породы. Более молодые породы содержат одинаковое количество обоих изотопов вольфрама, древние породы, не подверженные переплавке, будут содержать больше вольфрама-182, а образцы из глубинных областей планеты – аномальные избытки вольфрама-184.

Команда Андреа Мюдл изучала образцы вулканических пород из трех точек планеты: Гавайев, Самоа и Исландии, которые расположены над так называемыми зонами сверхнизкой скорости (Ultra-low-velocity-zones), в которых сейсмические зоны между ядром и мантией особо замедлены.

Помимо аномального количества вольфрама-184, в найденных породах еще и отмечается высокий процент изотопа гелия-4, который, в отличие от знакомого нам гелия-3, не мог образоваться на поверхности и тоже происходит из первичного планетарного вещества.

Тот факт, что вулканические породы, добываемые вне зон сверхнизкой скорости, содержат нормальные значения гелия и вольфрама-182, позволяет исследователям говорить, что резервуары «первовещества», скорее всего, располагаются на стыке ядра и мантии.

Экспертное мнение


Кирилл Анатольевич Пшеничный

кандидат геолого-минералогических наук, доцент, руководитель проекта «Геонозис»

Любые построения, касающиеся таких далёких вещей, как ядро и нижняя мантия Земли, неизбежно представляют собой непроверяемые фантазии. Хорошо, если эти построения не противоречат остальному нашему знанию, тогда мы можем их условно принять, но всё равно не будем забывать, что это лишь гипотезы, не имеющие шанса быть подтверждёнными или опровергнутыми.

То же самое можно сказать о событиях глубокого прошлого, отстоящих от нас не тысячи, не миллионы, даже не сотни миллионов, а миллиарды лет назад.

А теперь представьте, какой неопределённостью обладают рассуждения о том, что происходило в ядре и мантии Земли миллиарды лет назад! По моему мнению, ценность подобных построений — и теоретическая, и практическая — близка к нулю. Но даже это не было бы неизлечимым пороком, если бы автор или цитируемые им учёные удосужились рассмотреть хоть какие-то альтернативные варианты разития Земли. Увы, мы этого не видим.

Между тем существуют как минимум две полярно противоположные гипотезы происхождения Земли, связанные с именами гениев-энциклопедистов Канта и Лапласа, а относительно возраста Земли высказываются самые разные мнения. В геологической среде звучат оценки: и пять, и шесть, и семь, и восемь миллиардов лет.

В геохронологии каждый год происходят крупные открытия, и, конечно, поиск древнейших пород на Земле — это увлекательнейшая тема для геохронологов, и здесь нужно опираться на последние данные. Кроме того, никогда нельзя делать выводы по одной датировке — тем более, в таком глобальном вопросе.

Но и это не всё. Адекватность самого подхода к оценке абсолютного возраста пород на основе скорости распада радиоактивных изотопов ставится некоторыми геологами под сомнение, поскольку основана на очень большом количестве допущений и геологического, и физического, и инструментального характера.

И, напоследок, в конце исследования всплывает отсылка к так называемой тектонике плит — появляются термины «литосферная плита», «мантийная конвекция». Эта теория, считавшаяся непререкаемой в мировой геологии последние двадцать-тридцать лет, ранее не без оснований критиковалась геологами в СССР, а сейчас и вовсе откровенно трещит по швам под напором новых фактов.

В мире существует международная рабочая группа по выработке новых идей в глобальной геотектонике, которой руководит австралийский геолог Донг Чой, объединяющая десятки учёных из Норвегии, США, Индии, Австралии, России и других стран, в которой обсуждается широкий спектр геотектонических воззрений, призванных «справиться» с новыми фактами. Во всяком случае, представления о мантийной конвекции, скорее всего, являются ложными.

Таким образом, надёжность выводов, о которых повествует данное исследование, я считаю крайне невысокой, и уж в любом случае они должны быть помещены в контекст современных достижений геологической науки, равно как и учитывать существующие в ней сомнения и противоречия

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Войти с помощью