Породы Гренландии предоставили доказательства процесса формирования Земли

Горные породы возрастом 3,4 миллиарда лет из горного хребта Исуа в юго-западной Гренландии предоставили ценную информацию о структуре Земли на самых ранних этапах её развития. Французско-датская группа под руководством исследователей из лаборатории «Магмы и вулканы» (CNRS) обнаружила в этих породах, свидетелях первого миллиарда лет истории Земли, дефицит неодима-142 — ключевого химического элемента для изучения формирования планеты. Этот дефицит подтверждает гипотезу о том, что через 100–200 миллионов лет после своего образования Земля состояла из океана расплавленной магмы, который постепенно остывал. Работа, выполненная в сотрудничестве с Лионской геологической лабораторией (CNRS) и Копенгагенским университетом, была опубликована 1 ноября 2012 года в журнале Nature.

Открытие дефицита изотопа неодима-142 на 10,6 ppm (частей на миллион) в древних породах имеет решающее значение для проверки теории «магмового океана». Эта теория предполагает, что после аккреции 4,58 миллиарда лет назад Земля прошла через фазу полного или частичного плавления, что привело к её химической расслоенности. Неодим-142 образуется при распаде исчезнувшего радиоактивного изотопа самария-146, и его аномалии являются «подписью» этих древнейших неоднородностей. До этого открытия, с 2003 года, были известны лишь избытки неодима-142 в породах того же региона, в то время как предсказанные теорией дефициты оставались гипотетическими в течение девяти лет.

Используя метод термической ионизационной масс-спектрометрии, учёные провели детальный анализ образцов пород Исуа. Обнаруженный дефицит не только подтверждает модель магмового океана, но и показывает, что первичные химические неоднородности в мантии сохранялись дольше, чем предполагалось ранее, — по крайней мере, около миллиарда лет после кристаллизации океана, — прежде чем быть уничтоженными конвективными движениями. Эти данные помогут усовершенствовать модели ранней динамики Земли. Для получения более полной картины исследователи планируют изучить состав пород аналогичного возраста в Канаде, Южной Африке и Китае.