Земля и Луна оказались младше, чем считали раньше
Считалось, что возраст нашей планеты, а также ее спутника, составляет приблизительно 4,5 миллиарда лет, но, согласно новому исследованию, эти подсчеты могут быть неверными.
Известно, что Земля и Луна сформировались в результате столкновения двух планет размером с Венеру и Марс. До сих пор популярным в научных кругах было мнение, согласно которому это произошло, когда Солнечной системе было около 30 миллионов лет.
Тем не менее, результаты недавнего исследования, проведенного ученым из Института Нильса Бора, показали, что Земля и Луна могли появиться намного позже – в сущности, примерно через 150 миллионов лет после того, как была сформирована Солнечная система. Материалы данного исследования были опубликованы в научном журнале Earth and Planetary Science Letters.
«Мы определили возраст Земли и Луны, используя изотопы вольфрама, с помощью которых можно узнать, смешались ли металлические ядра и их каменные поверхности во время столкновения» – сообщил Тес В. Даль (Tais W. Dahl), проводивший это исследование в рамках своей диссертации по геофизике под руководством профессора Дэвида Дж. Стивесона (David J. Stevenson) из Калифорнийского института технологии.
Планеты земной группы сформировались в Солнечной системе в результате столкновений множества карликовых планет, вращавшихся вокруг новорожденного Солнца. Вследствие таких столкновений небесные тела буквально сплавлялись в одно целое, таким образом, ставая все больше и больше.
Столкновение, давшее жизнь Земле, произошло очень быстро – менее чем за 24 часа. При этом образовавшееся небесное тело было нагрето так сильно, что металлы (железо) и силикаты (каменистая порода), должно быть, практически полностью расплавились.
Считается, что в процессе формирования планеты каменистая порода и железо полностью перемешались. Исходя из этого предположения и изучая отдельные элементы в составе Земной породы, ученые могут определить примерный возраст нашей планеты. Проверка правильности данного предположения, стала одной из целей проводимой Далем научной работы.
Поправка, сделанная Далем, была основана на исследовании гафния-182, радиоактивного вещества, которое в естественной среде распадается и превращается в вольфрам-182. Эти два элемента имеют разные химические свойства: в то время как изотопы вольфрама соединяются с металлами, изотопы гафния тяготеют к силикатам.
Для того чтобы гафний полностью распался и превратился в вольфрам нужно около 50-60 миллионов лет. При этом известно, что в ходе формирования Луны практически весь металл осел в ядре Земли.
Свое исследование Даль описал следующим образом: «Мы изучили, до какой степени смешались металл и каменистая порода во время планетарных столкновений. Используя динамическую расчетную модель турбулентного смешивания жидких каменистых и железных масс, мы установили, что изотопы вольфрама, оставшиеся со времен образования Земли, остаются в каменистой мантии».
«Результаты нашего исследования показали, что металлическое ядро и каменистая порода не могут эмульгироваться при столкновении между планетами, диаметр которых превосходит 10 километров, а значит, по большей части (80-99 процентов) железное земное ядро не смогло бы вытянуть вольфрам из каменистой породы мантии во время столкновения» – подводит итог Тес Даль.
В свою очередь, это значит, что Земля и Луна были сформированы не 4,5 миллиарда лет назад, когда Солнечная система достигла возраста 30 миллионов лет, а на более поздних этапах.
