Цивилизация
Российские ученые из Института геохимии и аналитической химии имени Вернадского смогли осуществить первый экспериментальный анализ времени формирования земного ядра. Обсуждение открытия состоялось во вторник на заседании президиума РАН.
Как сообщил академикам руководитель исследования доктор химических наук Юрий Костицын, «парадокс, но о возрасте внеземного вещества мы знаем гораздо точнее, чем о возрасте Земли. Возраст самого древнего твердого вещества в Солнечной системе, вкраплениях в углистые хондриты, датирован с точностью до миллиона лет и составляет 4,6 млрд лет».
Однако традиционный свинец-свинцовый изотопный метод анализа оказался неприменим для образований земной мантии: «Такое впечатление, что изотопная система мантии нарушена и изотопная история раннего периода жизни Земли стерта».
Явление получило название «свинцовый парадокс», измеренный по этому методу возраст Земли оказался смещенным на 130 млн лет.
Российские геохимики решили применить новый метод изотопного анализа, основанный на сравнительно коротко живущих изотопах гафния и вольфрама. Ученые анализировали земные образцы, каменные и железные метеориты, а также лунный грунт. Новая методика, по словам академика Эрика Галимова, требует филигранной и тонкой экспериментальной работы. Доходило до курьезов: пришлось серьезно задуматься, чем измельчать железные метеориты: кусачками, ножовкой или рассверлить дрелью. Выяснилось, что сплав сверл содержит до 3% вольфрама, и при работе дрелью значения вольфрама в образцах просто зашкаливало.
Полученные промежуточные результаты таковы: если ядро Земли сформировалось мгновенно по «катастрофической» модели (такое возможно, если Земля какое-то время существовала в расплавленном виде), то произошло это через 36 млн лет после формирования Земли и Солнечной системы.
Точкой рождения ученые считают 4,567 млрд лет назад. Если же процесс образования ядра был растянут по времени (ядро сравнительно быстро формировалось, а потом процесс формирования экспоненциально затухал), то оно возникло примерно через 80 млн лет после образования Земли.
Предложенная учеными из Института геохимии модель позволяет снять «свинцовый парадокс» и согласовать возраст Земли, полученный свинец-свинцовым изотопным методом и гафний-вольфрамовым. Предполагается, что свинец, возникший раньше сохранившегося, ушел в земное ядро.
Как сказал академик РАН Эрик Галимов, результаты работ Костицына могут привести сразу к нескольким новым интересным исследованиям.
Во-первых, ученые получили первый надежный научный инструмент, позволяющий заглянуть так далеко. Во-вторых, история формирования ядра может привести к новым данным о происхождении жизни на Земле. Ведь формирование ядра происходило с выделением огромного количества тепла, а также с процессами восстановления оксидов железа и никеля в металлы. Возможно, исследования помогут ответить на вопрос, почему месторождения металлов так неравномерно распределены по территории планеты. Поэтому президиум РАН одобрил работу группы Юрия Костицына «Реконструкция ранних этапов формирования Земли».