Стародавні мантійні породи розкривають хімічні відбитки прото-стану Землі

14 жовтня 2025 року дослідники з Массачусетського технологічного інституту (MIT) та їхні колеги оголосили про значне відкриття. Вони припустили, що бурхливе формування Землі не було настільки тотальним, як вважалося раніше. Команда виявила хімічні відбитки в стародавніх породах мантії, які, схоже, є прямими залишками найпершої інкарнації планети, відомої як «прото-Земля». Це дослідження дає безпрецедентну можливість зазирнути у первісний склад нашого світу, спростовуючи давнє переконання, що початковий стан планети був повністю знищений під час руйнівних катаклізмів.

Для свого аналізу наукова група ретельно дослідила глибокі геологічні зразки, зібрані в стародавніх регіонах Гренландії, Канади та Гаваїв. У ході скрупульозного вивчення вдалося виділити характерний хімічний маркер: помітний дефіцит ізотопу калій-40. Цей ізотопний дисбаланс істотно відрізняється від очікуваних співвідношень, які зазвичай зустрічаються в більшості сучасної земної матерії. Це рішуче вказує на присутність матеріалу, що передував основним подіям переформатування планети. Досягнення цього результату вимагало виняткової технічної майстерності, включаючи розчинення подрібнених зразків породи в кислоті та вимірювання ізотопних співвідношень за допомогою високочутливого мас-спектрометра.

Виявлена нестача калій-40 свідчить про те, що навіть після колосальної події зіткнення, яке призвело до утворення Місяця, крихітні частини оригінальних будівельних блоків Землі змогли зберегтися, сховавшись глибоко в мантії. Це пряме свідчення суперечить домінуючій моделі, яка стверджує про повне знищення прото-Землі під час гігантського удару. Натомість, воно вказує на більш складну історію, де фундаментальні елементи витримали космічне випробування. Це відкриття надає критично важливі емпіричні дані для вдосконалення моделей планетарної акреції та ранньої динаміки нашої Сонячної системи.

Додатковий контекст щодо бурхливої молодості Землі надають супутні геофізичні дослідження. Вчені ідентифікували дві величезні, щільні аномалії глибоко під Тихим океаном та Африкою, відомі як Великі провінції з низькою швидкістю зсуву (LLVPs). Існує гіпотеза, що ці структури є залишками Теї — масивного тіла, зіткнення якого з ранньою Землею, як вважається, створило Місяць. Ці LLVPs уповільнюють сейсмічні хвилі, що вписує нове відкриття про прото-Землю у ширшу розповідь про космічні зіткнення, які сформували систему Земля-Місяць. Окремо варто згадати дослідження, опубліковане в Nature Communications, яке встановило, що ядро Землі містить приблизно 3,8% вуглецю — компонента, який міг суттєво вплинути на кристалізацію найглибшого шару планети.

У сукупності ці лінії досліджень, що сходяться — збережені сліди прото-Землі, LLVPs та склад ядра — значно підвищують наше розуміння довгої та складної еволюції Землі. Дослідницька група вже планує наступний етап роботи: вони мають намір відібрати зразки вулканічних гарячих точок на різних континентах, щоб дослідити приховані поклади мантії та прояснити надзвичайне космогенне походження Землі. Методологічна строгість, застосована в цьому початковому дослідженні, що використовує передову мас-спектрометрію для виявлення тонких ізотопних аномалій, є значним досягненням, яке докорінно змінює погляди на планетарну акрецію після масивних зіткнень.