Древние мантийные породы раскрывают химические отпечатки прото-состояния Земли

Сенсационное открытие, анонсированное 14 октября 2025 года исследователями из Массачусетского технологического института (MIT) и их коллегами, ставит под сомнение прежние представления об абсолютной разрушительности процесса формирования Земли. Команда представила подробные результаты анализа химических следов, обнаруженных в древних породах мантии, которые, по-видимому, являются прямыми реликтами самой ранней инкарнации планеты, получившей название «прото-Земля». Этот прорыв открывает беспрецедентную возможность изучить изначальный состав нашего мира, опровергая давнее предположение о том, что первоначальное состояние планеты было полностью уничтожено в ходе формирующих катаклизмов.

Объектом тщательного исследования стали глубинные геологические образцы, извлеченные из древних массивов на территории Гренландии, Канады и Гавайев. В ходе кропотливого анализа ученые выделили характерный химический маркер: заметный дефицит изотопа калия-40. Это изотопное нарушение существенно отличается от ожидаемых соотношений, характерных для большинства современных земных материалов. Данный факт убедительно свидетельствует о присутствии вещества, которое предшествовало крупным событиям по перестройке планеты. Для получения этих данных потребовалось исключительное техническое мастерство, включающее растворение порошкообразных образцов породы в кислоте и измерение изотопных соотношений с помощью высокочувствительного масс-спектрометра.

Выявленная нехватка калия-40 позволяет предположить, что даже после колоссального столкновения, приведшего к образованию Луны, крошечные фрагменты исходных строительных блоков Земли смогли сохраниться, будучи экранированными глубоко внутри мантии. Эти доказательства прямо противоречат доминирующей модели, постулирующей полное уничтожение прото-Земли во время гигантского удара. Вместо этого они указывают на более сложную историю, в которой фундаментальные элементы пережили космическое горнило. Это открытие предоставляет критически важные эмпирические данные для уточнения моделей планетной аккреции и ранней динамики нашей Солнечной системы.

Дополнительный контекст к турбулентной юности Земли дают смежные геофизические исследования. Ученые идентифицировали две массивные, плотные аномалии глубоко под Тихим океаном и Африкой, известные как Крупные провинции с низкой скоростью сдвига (LLVPs). Предполагается, что эти образования являются остатками Тейи (Theia) — массивного тела, столкновение которого с ранней Землей, как считается, привело к созданию системы Земля-Луна. Эти LLVPs замедляют сейсмические волны, что вписывает новое открытие о прото-Земле в более широкий нарратив космических столкновений, формирующих нашу планетарную систему. Кроме того, исследование, опубликованное в Nature Communications, установило, что ядро Земли содержит примерно 3,8% углерода — компонент, который, возможно, существенно повлиял на кристаллизацию самого внутреннего слоя планеты.

В совокупности эти сходящиеся направления исследований — сохранившиеся следы прото-Земли, данные о LLVPs и состав ядра — значительно углубляют наше понимание долгой и сложной эволюции Земли. Исследовательская группа уже планирует следующий этап работы, намереваясь взять пробы в вулканически активных зонах на разных континентах, чтобы изучить скрытые мантийные отложения и прояснить необычайное космогенное происхождение Земли. Методологическая строгость, примененная в этом первоначальном исследовании, включая использование передовой масс-спектрометрии для точного определения тонких изотопных аномалий, представляет собой значительное достижение, которое фундаментально меняет взгляды на процесс планетной аккреции после масштабных ударов.