Вчені з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі, Університету Макгілла і Каліфорнійського університету в Дейвісі виявили геохімічний слід матеріалу, що зберігся з часів раннього періоду формування Землі. Стаття вчених опублікована в журналі.
На ранньому етапі формування Земля була розплавлена і розпечена. З часом планета почала охолоджуватися і розділилася на два шари - щільне залізне ядро і багату силікатами мантію. Протягом наступних років еволюції Землі конвекція в її надрах змусила піднятися лаву нагору, раплавитися, а потім знову розділитися по щільності. Розплавлений матеріал, менш щільний, ніж каміння, перетворився на земну кору, в той час як більш щільні залишки опинилися в мантії.
Раніше вчені припускали, що залишки мантії в період утворення кори назад змішалися з мантією і свідчення про найдавніші геохімічні події були втрачені. Однак команді дослідників вдалося знайти сліди стародавнього матеріалу на поверхні.
Дослідники вивчали трапп на Баффіновій Землі, північному канадського острова, і на плато Онтонг-Ява в Тихому океані. Трапп з'являється в результаті виливу базальту, вулканічної гірської породи, за відносно короткий за геологічними мірками час - перші мільйони років. Вік найбільш застиглої лави налічує від 60 до 120 мільйонів років залежно від місця її народження, проте команда вчених виявила, що знайдений ними розплавлений матеріал відноситься до подій, що відбувалися 4,5 мільярда років тому.
У цих породах автори роботи виміряли кількість ізотопу вольфраму. Вольфрам має один ізотоп з масовим числом 182, який виникає при радіоактивному розпаді ізотопу гафнію. Гафній-182 перетворюється на вольфрам-182 за дев'ять мільйонів років. Вчені визначили, що породи з Баффінової Землі, які сформувалися близько 60 мільйонів років тому, і з Онтонг-Яви, що виникли близько 120 мільйонів років тому, містять трохи більше вольфрама-182, ніж інші камені.
На думку вчених, ця неоднорідність в ізотопах виникла в результаті перетворення гафнію-182 на вольфрам-182 протягом перших 50 мільйонів років історії Сонячної системи в період активного формування Землі. Найімовірніше пояснення, як зазначають дослідники, полягає в тому, що частина мантії Землі формувалася дещо іншим чином, оскільки вольфрам разом із залізом забирався в ядро Землі.
«Це показує, що деякі залишки ранніх надр Землі, склад яких визначався процесами формування планети, досі існують», - пояснює один з авторів роботи. У майбутньому вчені планують знайти інші вольфрамові аномалії, які допоможуть пояснити ранню історію Землі.