Области низких скоростей в мантии Земли могли образоваться от Теи
Две огромные области в нижней мантии Земли, вероятно, возникли из вещества Теи — протопланеты, которая столкнулась с молодой Землёй около 4,5 миллиарда лет назад. К такому выводу пришла международная команда исследователей, чьи результаты были опубликованы на Phys.org. Это столкновение также связывают с образованием Луны. Об этом сообщает издание Science XXI.
Речь идет о LLVP — больших зонах низких скоростей, находящихся на глубине в основании мантии. Одна из них расположена под Африканской плитой, другая — под Тихоокеанской. Сейсмические волны проходят через эти области значительно медленнее, однако их происхождение долго оставалось загадкой.
Исследователи предполагают, что LLVP возникли из небольшой части мантии Теи, которая оказалась внутри Земли после космического удара. Более точные расчёты показали, что материал Теи мог составлять около 2% массы нашей планеты. Благодаря высокому содержанию железа он был плотнее окружающих пород и быстро опустился к нижней границе мантии.
Вещество Теи сохранялось там на протяжении миллиардов лет, несмотря на процессы конвекции, и постепенно сформировало две крупные неоднородности. По мнению доктора Юань Цяня из Калифорнийского технологического института и его коллег, этот сценарий объясняет, почему LLVP существуют уже около 4,5 миллиарда лет. Их состав может быть схож с составом лунных пород.
Исследование также предлагает новое объяснение сходства Земли и Луны. Согласно распространённой гипотезе, Луна возникла из обломков, выброшенных при столкновении первичной Геи с Тейей, и должна была в основном состоять из вещества Теи. Однако изотопные измерения показали почти идентичный состав Земли и Луны, что не согласовывалось с этой теорией.
Моделирование показало, что удар мог разделить мантию ранней Земли на слои: верхняя часть расплавилась и превратилась в океан магмы, где материалы двух тел перемешались, в то время как нижняя мантия в основном сохранила вещество Геи. Часть этой глубинной неоднородности может подниматься к поверхности в составе мантийных плюмов — восходящих потоков тепла, которые связывают с формированием Гавайев и Исландии. Дальнейшее изучение образцов и совершенствование моделей столкновения помогут уточнить состав и орбитальную динамику Геи и Теи, а также историю формирования внутренней Солнечной системы.
