Фото: Nasa
Геологи десятиліттями використовують свинець як природний хронометр. Принцип досить простий. Існує “молодий” свинець – він утворюється внаслідок повільного розпаду радіоактивного урану чи торію. Також є “старий”, первинний (свинець-204), який присутній з моменту формування планети, як повідомляє Ukr.Media.
Співвідношення цих двох форм вказує на вік гірської породи. Більша присутність уранових слідів свідчить про відносно недавнє утворення каменя. Перевага первинного свинцю говорить про його давність.
Однак, тут виникає певна складність. Аналізуючи земну кору, ми бачимо значну концентрацію “молодого” свинцю, значно вищу, ніж очікувалося. Порівняно з давніми метеоритами, з яких, імовірно, сформувалася наша планета, Земля виглядає хімічно молодою. Це ставить логічне запитання: куди зник весь первинний свинець?
Протягом багатьох років панувала думка, що він осідав у залізному ядрі під час формування планети. Це зручна гіпотеза, але фізичні процеси, що лежать в її основі, ніколи не знаходили повного пояснення – ніхто не міг визначити, як саме він туди потрапив і чому там залишився.
Дослідники з Університету Наньян (NTU) у Сінгапурі взялися за розв’язання цієї геологічної невідповідності. Звісно, буріння Землі на тисячі кілометрів не проводилося. Натомість було використано потужні суперкомп’ютери та програмне забезпечення CALYPSO, яке моделює поведінку матеріалів під екстремальним тиском.
Їхня увага була зосереджена на сульфіді свинцю (PbS). Результати показали, що під тиском, характерним для земної мантії, він набуває виняткової стабільності. Він залишається у твердому стані навіть при температурі 5000°C, що значно перевищує реальні умови глибоко під землею.
Виявилося, що відповідь досить проста: первинний свинець ніколи не досягав ядра. Він залишився у мантії. Там він перебуває мільярди років у формі твердих кристалів, ізольований від урану, що знаходиться на поверхні. Саме тому ми майже не спостерігаємо його у земній корі.
Однак, час від часу він все ж таки пробивається назовні. Суперкомп’ютер змоделював ще дві нові хімічні структури полісульфідів (PbS₂ і PbS₃), які можуть утворюватися в мантії. Одна з них має нижчу температуру плавлення. Коли ця структура стає рідкою та піднімається до поверхні, вона захоплює із собою мікроскопічні кількості того самого первинного свинцю. Це повністю пояснює, чому геологи періодично виявляють давні сліди у звичайних вулканічних породах.
Чому це взагалі має значення? Тому що це розв’язує парадокс, який існував 4,5 мільярда років. Тепер ми краще розуміємо справжню хімічну природу Землі, що дозволяє застосувати цю логіку до інших кам’янистих планет, таких як Марс.
Наступним кроком для вчених є спроба відтворити тиск мантії в лабораторних умовах для фізичного підтвердження отриманих даних. Але загалом, загадка розв’язана. Земля не молодша, ніж здається. Вона просто надійно приховує своє минуле під нашими ногами.
Поділитися
Підписуйтесь на UkrMedia в Telegram.
⚡ Пульс читачів
Як думаєте, чи можна тепер вважати справу про вік та склад Землі остаточно закритою?
Вже проголосували 0 людей. Долучайтесь до обговорення.
💎 Крапка поставлена 🌋 Земля ще здивує 🧐 Маю власну теорію
📊 Карта думок
💎 Крапка поставлена 0% 🌋 Земля ще здивує 0% 🧐 Маю власну теорію 0% 💡
Дискусія тільки починається. Будьте першим, хто висловить думку!
Коментарі
Спочатку нові ↕
Поки що немає коментарів. Будьте першим!