Геохимическое путешествие из центра Земли

Исследователи из Йельского университета предложили новую теорию, объясняющую некоторые геохимические особенности «горячих точек» — магматических плюмов из глубин Земли, извергающихся на поверхность.

Новое исследование показывает, что в истории Земли естественные процессы переносили измеримые геохимические сигналы из глубины металлического ядра планеты через толстый средний слой (мантию) к поверхности, проявляясь в магматических «горячих точках», таких как Гавайи и Исландия.

Эта теория может дать ответ на давние вопросы о природе этих точек, которые формируют уникальные вулканические острова. Их уникальность связана с аномальным соотношением изотопов вольфрама и гелия в кристаллизовавшихся магмах, которое соответствует изотопному составу не мантии, а богатого вольфрамом металлического ядра планеты. Ранее это объясняли наличием в мантии древних резервуаров, никогда не подвергавшихся дегазации, но эта гипотеза маловероятна из-за интенсивной конвекции в мантии, особенно в ранней, горячей Земле.

Для нового исследования был разработан компьютерный модел, демонстрирующий возможный путь изотопов. Ученые предполагают, что изотопная диффузия — движение атомов внутри материала в зависимости от температуры и размера частиц — может создать своего рода «магистраль» для горячих точек. «Я изначально думал, что диффузия может быть слишком медленной, поэтому был удивлен, когда Эми показала, что этого процесса более чем достаточно», — отметил профессор Джун Коренага.

Работа имеет важные последствия для понимания условий ранней Земли, таких как масштабы магматических океанов, и эволюции скрытых миллиарды лет внутренних областей планеты.