Нове дослідження показує, що молода Земля зіткнулася з планетоїдом розміром з Марс, що стало початком формування Місяця, а залишки цього планетоїда можна знайти поблизу ядра Землі.
Згідно з попередніми дослідженнями, Земля сформувалася приблизно 4,5 мільярда років тому. Одна з провідних гіпотез походження Місяця полягає в тому, що він виник через зіткнення двох протопланет. Однією була молода Земля, а інший — планетоїд розміром з Марс, який отримав прізвисько Тея на ім’я матері Місяця в давньогрецької міфології.
Ця гіпотеза передбачає, що Місяць сформувався з уламків, що залишилися після зіткнення. Проте досі немає прямих доказів існування планетоїда Тея. Вчені припускають, що залишки Теї можуть бути глибоко в мантії Землі, поруч із її ядром.
“Наші дослідження свідчать про те, що це зіткнення справило довгостроковий вплив на еволюцію Землі і пояснює особливості геології нашої планети в порівнянні з іншими скелястими планетами”, – говорить автор дослідження Кьян Юан, геодинамік з Каліфорнійського технологічного інституту (Caltech).
У рамках нового дослідження Юан та його колеги досліджували два кам’яні утворення розміром із континенти в нижній частині мантії, на глибині близько 2900 кілометрів під поверхнею Землі. Попередні дослідження показали, що сейсмічні хвилі, які розповсюджуються через внутрішні області Землі, проходять через ці незвичайні утворення дуже повільно. Це свідчить, що вони мають вищу щільність і від звичайного складу мантії.
Комп’ютерні моделі, створені дослідницькою групою, показують, що частина мантії Теї могла потрапити до нижньої частини мантії молодої Землі. Ґрунтуючись на даних про склад Місяця та попередні моделі, вчені вирахували, що матеріал Теї повинен бути приблизно на 3,5% щільнішим, ніж мантія Землі. Ця розплавлена порода з часом могла опуститися і затвердіти, утворюючи щільні “нарости” над ядром Землі, вагою приблизно шістдесятої частки від усієї маси нашої планети.
Отримані результати вказують на те, що ці утворення будуть багатшими залізом у порівнянні зі звичайною мантією Землі та їх хімічний склад може бути схожим з місячними вулканічними породами.
Сліди цих утворень можуть бути винесені на поверхню Землі мантійними потоками, які підіймаються із глибин безпосередньо біля ядра Землі. Попередні дослідження показали, що Ісландія, а також острівні ланцюги Гаваї та Галапагоси виникли через переміщення тектонічних плит над мантійними потоками.
Зараз Юан досліджує, як ці утворення у глибині мантії могли вплинути на унікальну геологічну активність Землі. Поверхня планети складається з масивних тектонічних плит і рух цих плит призводить до землетрусів та вулканічної активності, формування гірських хребтів та островів, а також вивільнення важливих елементів із гірських порід. Субдукція, тобто опускання однієї плити під іншу – двигун тектоніки, а Земля є єдиною відомою планетою, де спостерігається субдукція. Юан планує з’ясувати, чи могли ці два утворення у глибині мантії сприяти субдукції.
