Ученые нашли доказательства того, что высокие концентрации гелия-3 в этих древних отложениях происходят из земного ядра, а не мантии
© Petr Kahanek/Shutterstock/FOTODOMЧитайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки
ТАСС, 18 октября. Геологи из США обнаружили на канадском острове Баффинова Земля отложения вулканических пород, предположительно сформировавшиеся из вещества ядра Земли или соседних с ним глубинных прослоек мантии. Их изучение указало на присутствие больших запасов гелия-3 в веществе ядра Земли, пишут ученые в статье, опубликованной в среду в журнале Nature.
"Мы обнаружили, что отложения минерала оливина на территории Баффиновой Земли содержат экстремально много гелия-3 по сравнению с другими вулканическими породами. Проведенный нами анализ показывает, что гелий попал в эти лавы из ядра Земли, что разрешает многие противоречия, связанные с долями благородных газов в веществе мантии планеты", – говорится в исследовании.
К такому выводу пришла группа американских ученых под руководством научного сотрудника Океанографического института в Вудс-Хол Форреста Хортона при изучении образцов вулканических пород, найденных на Баффиновой Земле.
Эти породы давно интересуют ученых, так как предполагается, что они возникли в самых глубоких слоях мантии планеты, на что указывает высокая концентрация гелия-3 в них. Это разновидность атома гелия, суммарное число протонов и нейтронов в котором равно трем.
Как объясняют авторы работы, считается, что значительные запасы гелия-3 попали в недра Земли на самых первых этапах ее формирования. С тех пор количество этого легкого изотопа на Земле почти не менялось, тогда как количество гелия-4 в горных породах постепенно растет в результате альфа-распадов тяжелых радиактивных изотопов. Их соотношение позволяет ученым отследить происхождение образца породы.
Ископаемая материя ядра Земли
Интерес геологов к гелию-3 обусловлен тем, что концентрация этого изотопа в глубинной мантии Земли часто оказывается в десятки раз выше, чем в горных породах коры и в атмосферном воздухе. Это говорит о наличии крупного резервуара гелия-3 в в глубинах планеты. Происхождение и история появления гелия-3 вызывает массу споров, и сегодня преобладает теория, что его источником является мантия. Теперь ученые открыли первые свидетельства того, что источником такого количества гелия-3 может быть ядро Земли.
В пользу этого, в частности, свидетельствуют обнаруженные рекордно высокие концентрации гелия-3 в отложениях оливина с Баффиновой Земли, сформировавшиеся на ее территории 62 млн лет назад. Концентрация гелия-3 в них примерно в 67 раз выше его доли в атмосфере Земли, а также в десятки раз выше аналогичных показателей для других образцов вулканических пород.
Эти необычные отложения, как выяснили геологи, состоят из вещества, предположительно сформировавшегося внутри ядра Земли или на границе с ним. На это указывают соотношения долей изотопов стронция, вольфрама, гафния, свинца и неодима, а также неона в изученных пробах оливина. По этой причине исследователи считают, что крупный резервуар гелия-3 присутствует не в нижних слоях мантии, а в ядре Земли, откуда этот газ постепенно просачивается в мантию.
По словам геологов, этот сценарий позволяет разрешить большое число противоречий, связанных с историей формирования Земли и с накоплением гелия-3 в ее первичных породах. В частности, теперь ученым не нужно объяснять то, как запасы гелия-3 переживают постоянный круговорот пород внутри мантии, а также использовать экзотические сценарии его накопления в недрах Земли при описании истории геохимической эволюции планеты, считают авторы.
- БЕCПЛАТНАЯ доска объявлений: https://зеленоград-инфо.рф/ads
