Ученые предположили, что два региона глубоко в мантии Земли, где сейсмические волны почему-то замедляются, возникли в результате катастрофы в начале истории Солнечной системы. Тогда большая планета, размером с Марс, столкнулась с Землей, в результате чего образовалась Луна. Эту планету называют Тея.
Ученые предположили, что два региона глубоко в мантии Земли, где сейсмические волны почему-то замедляются, возникли в результате катастрофы в начале истории Солнечной системы. Тогда большая планета, размером с Марс, столкнулась с Землей, в результате чего образовалась Луна. Эту планету называют Тея.
Сейсмические волны, порожденные землетрясениями, проходят через недра планеты и изменяют скорость и направление на пути через различные материалы. Такие факторы как тип породы, плотность и температура изменяют движение этих волн, что позволяет ученым постепенно создавать картину земной коры и мантии, пишет Ars Technica.
Однако есть вещи, которые ученым нелегко объяснить. Глубоко в мантии Земли две большие, так называемые, «низкоскоростные провинции», где сейсмические волны замедляются. Это замедление согласуется с тем, что материалы имеют большую плотность, поэтому не удивительно, что они расположены вблизи ядра. Но это не объясняет, почему есть две отдельные области или почему они содержат материал, который был там с момента образования Солнечной системы.
Теперь команда связала существование этих двух регионов со столкновением с планетой Тея. Они высказали два предположения.
Первое состоит в том, что эти регионы являются остатками процесса, в результате которого недра Земли разделились на кору, мантию и ядро. Но этот материал должен быть тщательно перемешан, когда объект размером с Марс (Тея) врезался в раннюю Землю, оставив на орбите достаточно обломков, чтобы сформировать Луну.
Вторая идея предполагает, что «провинции» могут быть остатки тектонических плит, погрузившихся на необычную глубину в мантии. Но это не объясняет, как выглядит этот материал, когда мантийные шлейфы выводят его часть на поверхность через вулканизм. При отборе образцов соотношение изотопов в газах, захваченных этим материалом, выглядит как в первые годы существования Солнечной системы, а не так, как сегодня в земной коре.
По сравнению с Землей Луна имеет гораздо больше оксида железа, а это позволяет сделать предположение, что Тея также имела много этого материала. Поскольку оксид железа более плотный, чем многие другие материалы мантии, он может объяснить это свойство больших «низкоскоростных провинций». Кроме того, столкновение должно произойти в начале истории Солнечной системы, что могло бы объяснить, почему соотношение изотопов выглядит первоначальным.
Большая проблема с этой идеей состоит в том, что материал из Теи также был бы перемешан после столкновения, поэтому трудно понять, как он мог сформировать дискретные слои внутри Земли. Поэтому исследователи смоделировали недра Земли как вовремя, так и после столкновения, чтобы лучше понять, как это могло произойти.
Существует много моделей гигантского столкновения между ранней Землей и Теей — благодаря им стало известно, что оно могло вытолкнуть на орбиту достаточное количество материала, чтобы сформировать Луну. Но теперь ученые воспользовались достижениями в области вычислительной техники, чтобы выполнить эти симуляции с более высоким разрешением, чем делавшиеся ранее, и сосредоточилась на внутренних частях Земли.
Эти модели показали, что плавление Земли после столкновения распространится более чем на половину мантии, но часть глубокой мантии останется жесткой.
Выше линии плавления любой материал из Теи в конечном счете тщательно смешается с обломками Земли. Но фрагменты Теи также окажутся ниже линии плавления и, следовательно, останутся в значительной степени невредимыми.
Это не будут большие куски, и они будут разбросаны по всем недрам Земли, но они сохранят свойства, подобные свойствам Теи, несмотря на то, что будут находиться на другой планете.
