В мантии нашей планеты обнаружили остатки древней протопланеты, которая могла повлиять на формирование Луны — пишет « Hi-Tech_Mail.ru ».
Автор Hi-Tech Mail
Теория формирования Луны
Что обнаружили ученые
Фото: phys.org
В 2023 году международная группа исследователей обнаружила глубоко в недрах Земли массивную аномалию. Она могла возникнуть в результате столкновения планеты с другим небесным телом. По данным Phys.org, это произошло около 4,5 миллиарда лет назад и повлекло за собой образование Луны.
Теория формирования Луны
Формирование Луны было загадкой для нескольких поколений ученых. Преобладающая теория предполагает, что на поздних стадиях роста Земли произошло массивное столкновение, известное как «гигантский удар», между первичной Землей (Гея) и протопланетой размером с Марс, известной как Тея. Считается, что Луна образовалась из обломков, образовавшихся в результате этого столкновения.
Расчеты ученых показали, что Луна в основном унаследовала материал от Теи, в то время как Гея из-за своей гораздо большей массы была лишь «слегка загрязнена» тейским материалом.
Поскольку Гея и Тея были относительно независимыми образованиями и состояли из разных материалов, теория предполагала, что Луна и Земля должны иметь разные составы. Однако высокоточные изотопные измерения показали, что составы Земли и Луны удивительно похожи, что ставит под сомнение традиционную теорию формирования Луны.
Что обнаружили ученые
Многочисленные симуляции гигантского удара показали, что на ранней Земле после удара наблюдалось расслоение мантии, причем верхняя и нижняя мантии имели разный состав и состояние. В частности, верхняя мантия представляла собой океан магмы, созданный в результате тщательного смешивания материала Геи и Теи, в то время как нижняя мантия оставалась в значительной степени твердой и сохранила материальный состав Геи.
«Предыдущие исследования уделяли чрезмерное внимание структуре диска обломков (предшественника Луны) и упускали из виду воздействие гигантского столкновения на раннюю Землю. Наши результаты бросают вызов традиционному представлению о том, что гигантский удар привел к гомогенизации ранней Земли. Гигантский удар, образовавший Луну, по-видимому, стал источником неоднородности ранней мантии и отметил отправную точку геологической эволюции Земли», — уточняют специалисты.
Еще одним примером неоднородности мантии Земли являются две аномальные области, называемые Большими областями низких скоростей (LLVP). Они простираются на тысячи километров у основания мантии. Одна такая область расположена под Африканской тектонической плитой, а другая — под Тихоокеанской тектонической плитой. Когда сейсмические волны проходят через эти области, скорость волн значительно снижается.
LLVP имеют серьезные последствия для эволюции мантии, разделения и агрегации суперконтинентов, а также структур тектонических плит Земли. Однако их происхождение остается загадкой.
Доктор Юань Цянь из Калифорнийского технологического института вместе с коллегами предположил, что LLVP могли возникнуть из небольшого количества тейского материала, попавшего в нижнюю мантию Геи. Благодаря углубленному анализу предыдущих моделей гигантского удара и проведению нового более точного моделирования исследовательская группа обнаружила, что значительное количество материала тейской мантии, примерно 2% массы Земли, вошло в нижнюю мантию Геи.
Материал мантии Теи, похожий на лунные породы, обогащен железом, что делает его более плотным, чем окружающий материал Геи. В результате он быстро опустился на дно мантии и в ходе длительной мантийной конвекции сформировал две заметные области LLVP. Эти LLVP оставались стабильными на протяжении 4,5 миллиарда лет геологической эволюции.
Неоднородность глубокой мантии, будь то срединно-мантийные отражатели или LLVP у основания, предполагает, что недра Земли далеки от единой и «скучной» системы. Фактически, небольшое количество глубоко укоренившейся неоднородности может быть вынесено на поверхность мантийными плюмами — цилиндрическими восходящими термальными потоками, вызванными мантийной конвекцией — такими, как те, которые, вероятно, образовали Гавайи и Исландию.
«Благодаря точному анализу более широкого спектра образцов горных пород в сочетании с более точными моделями гигантского удара и моделями эволюции Земли мы можем сделать выводы о материальном составе и орбитальной динамике первичной Земли, Геи и Теи. Это позволяет нам ограничить всю историю формирования внутренней Солнечной системы», — заключают специалисты.
Пляж из стекла и танцующий лес — посмотрите на аномалии Земли, в существование которых не так уж легко поверить:
17-фотографий:
Памуккале — бассейн Клеопатры в Турции. Белоснежная терраса с термальными источниками. Каждый бассейн заполнен теплой минеральной водой ярко-бирюзового цвета. Любой желающий может искупаться за 400 рублей. Один из бассейнов Памуккале называют «бассейном Клеопатры». По легенде, он был любимым местом купания египетской царицы, чему нет научного подтверждения.
© aviasales
Танцующий лес на Куршской косе. Загадочный сосновый лес расположился в Калининградской области. Ученые до сих пор гадают, как так получилось. Есть предположение, что деревья приобрели такую форму, так как их обдували сильные ветра. В вечернее время стволы деревьев отбрасывают причудливые тени, что привлекает любителей красивых фотографий.
© aviasales
В России есть еще один танцующий лес. Он расположен в Шиловском районе Рязанской области. Некоторые еще его называют «пьяным лесом». В этом лесу еще больше загадок. Дело в том, что часть деревьев наклонена четко в одну сторону, другая часть — стоит прямо. Есть несколько версий такого явления: особая почва, перепады температур и сильные ветра.
© aviasales
Геологическое чудо в провинции Хунань (Китай) — огромные полосатые скалы. Радужными их называют, так как тут собраны породы разного цвета: красные, зеленые, голубые, оранжевые, желтые. Не хватает только синего и фиолетового, тогда получилась бы полноценная радуга. Разноцветные породы спрессовывались миллионы лет подряд. Провинция Хунань — национальный парк, где есть и острые скалы, и овраги, и даже каньон.
© aviasales
Уюни — зеркальное озеро в Боливии. Десятки лет назад Уюни (другое название Салар-де-Уюни) было большим соленым озером. Со временем оно пересохло — теперь на его месте самая большая соляная равнина в мире. В сезон дождей здесь возникает оптическая иллюзия — равнина превращается в зеркало, в котором отражается небо.
© aviasales
«Врата в ад» в Туркмении. В пустыне Каракум находится гигантский кратер Дарваза. Здешние жители прозвали его «Вратами в ад», потому что он горит уже более 40 лет. В 1971 году в пустыне искали газ. Однажды буровая установка рухнула, из-за этого земля провалилась и образовался кратер глубиной 20 метров. Когда случилась авария, газ загорелся. И вот пламя в кратере полыхает до сих пор — хотя власти Туркмении не раз заявляли, что планируют его потушить.
© Tripster.ru
Форт Брэгге — стеклянный пляж в Калифорнии (США). Это редкий случай, когда безответственное отношение к экологии подарило Земле красивое место. На пляже Форт Брэгге песок прячется под толщей гальки из стекла. Волны годами шлифовали бутылки, которые попали в Тихий океан. Теперь же разноцветные стекляшки красиво переливаются в солнечные дни.
© aviasales
Кровавый водопад в Антарктиде. Два миллиона лет назад Антарктида не была покрыта льдом — на ее территории находилось соленое озеро. Вскоре оно скрылось подо льдом и вся живность в нем погибла, кроме бактерий, которые приспособились к экстремальным условиям и стали добывать себе пищу путем переваривания железа. В процессе жизнедеятельности бактерии вырабатывают огромное количество ржавчины. Из-за высокой концентрации соли такая вода не замерзает, а вытекает наружу, образуя водопад кровавого цвета.
© YouTube
Этот же водопад с другого ракурса.
Другая аномалия Антарктиды — полосатые айсберги. Темно-синие полосы появляются в тот момент, когда поверхность айсберга сначала подтаивает, а затем снова замерзает. Зеленые полосы возникают тогда, когда в поры ледяной глыбы проникают микроскопические водоросли. Желтые и коричневые полосы возникают в процессе смешивания осадочных пород со льдом. Такие айсберги-зебры напоминают огромное мороженое, которое полили топингом.
© aviasales
Таких айсбергов много, но встретить их — большая удача.
© aviasales
Призматический источник в парке Йеллоустоун (США) – самый красивый геотермальный бассейн. Этот бассейн расположен в национальном парке, неподалеку от знаменитого вулкана. Он разноцветный, так как в источнике живут термофильные бактерии, способные менять цвет в зависимости от температуры. Их окраска может быть как зеленой, так и красной. А вот центральный небесно-голубой цвет зависит исключительно от солнечных лучей. Из-за высокой температуры термального источника (+71°C) вода в Призме всегда кристально-чистая.
© aviasales
Озеро Клилук в Канаде — одно из самых удивительных озер Земли. Оно состоит из множества изолированных друг от друга овальных бассейнов, заполненных соленой водой желтого, зеленого, серого, коричневого и голубого цветов. В жаркие месяцы вода из озера испаряется, соли кристаллизуются и диаметры бассейнов уменьшаются.
© nature.com
Семицветные пески Шамарель на острове Маврикий. Дюны состоят из песка пурпурного, красного, зеленого, желтого, голубого, коричневого и фиолетового цветов. Насыщеннее пески кажутся на рассвете или на закате. Ученые считают, что цветной песок образовался в результате разложения, нагрева и охлаждения вулканических базальтов.
© aviasales
Подводный туман в пещере Сенота Анджелита (Мексика). В мексиканской пещере есть пресное и соленое озера, которые смешиваются у дна. В процессе смешивания между ними происходит химическая реакция, в результате которой на дно выпадает толстый слой сероводорода. Этот слой напоминает подводную реку или подводный туман.
© aviasales
Разноцветные озера в Индонезии. У подножья вулкана Келимуту расположилось три цветных озера. Раз в десятилетие водоемы независимо друг от друга меняют свой цвет на красный, зеленый, черный, фиолетовый или коричневый. Цвет озер определяется минералами, которые залегают на дне. Постепенно растворяясь в воде, они окрашивают воду в соответствующие оттенки.
© aviasales
Напоследок, аномалия, созданная человеком — расколотые врата храма Лемпуянг на Бали. Половинчатые врата — частая «фишка» на острове Бали. Но место у храма Лемпуянг стало особенно популярным благодаря красивой оптической иллюзии. Кажется, что на холме земля и небо сливаются воедино. Так получается, потому что во время дождей площадку перед воротами заливает водой и создается зеркальный эффект.
