Каковы были первые шаги нашей планеты? Новейшее исследование под руководством профессора Йоркского университета бросает свет на самые ранние дни формирования Земли, ставя под сомнение некоторые устоявшиеся представления в планетарной науке о её эволюции. Эта работа, обнародованная в журнале Nature, устанавливает прямую связь между внутренней динамикой Земли в первые 100 миллионов лет её существования и её современной структурой.
Шарль-Эдуард Букаре, ведущий автор исследования, отмечает, что это исследование в первый раз продемонстрировало с помощью физической модели, что основные черты структуры нижней мантии Земли сформировались 4 миллиарда лет назад, вскоре после возникновения планеты.
Мантия, представляющая собой каменистую оболочку вокруг железного ядра, играет ключевую роль в истории Земли. Она отвечает за охлаждение ядра, где формируется магнитное поле планеты.
Невзирая на достижения в сейсмологии и геодинамике, остаётся открытым вопрос о возрасте и процессе формирования этих структур. Букаре сравнивает это с изучением взрослого человека и ребёнка.
"Когда мы становимся старше, мы не делаем столько сумасшедших вещей, как в молодости. Динамика действительно отличается, но есть аспекты, которые могут повлиять на всю жизнь", — говорит он.
Чтобы понять старые планеты, необходимо сначала разобраться в поведении молодых.
Букаре разработал новейшую модель, чтобы исследовать ранние дни Земли, когда мантия была горячей и в значительной степени расплавленной. Его подход основан на многофазном потоке, что позволяет анализировать динамику затвердевания магмы на планетарном уровне.
С помощью этой модели команда Букаре обнаружила, что большинство кристаллов образовалось при низком давлении, создавая уникальную химическую сигнатуру, отличающуюся от той, что формируется в условиях высокого давления. Это открытие ставит под сомнение традиционные представления о затвердевании каменистых планет.