Железные «дожди» помогли ученым прояснить детали рождения Земли

Международный коллектив физиков и геологов воссоздал в лаборатории те условия, которые царили во время формирования Земли и Луны, и проследил за испарением железа и формированием «туманов» и «дождя» из капель металла, что помогло им прояснить перипетии рождения ядра нашей планеты, говорится в статье, опубликованной в Nature Geoscience.

"По всей видимости, железо в тех объектах, которые сталкивались с Землей в далеком прошлом, не пробивало кору и «тонуло» в ее мантии, попадая в растущее ядро планеты напрямую, а испарялось и распределялось по поверхности в виде облака из металлического пара. Это означает, что железо могло гораздо легче перемешиваться с материей мантии Земли, чем мы считали ранее", — рассказывает Рихард Краус (Richard Kraus) из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Ливерморе (США).

Подобный вывод был получен благодаря мощнейшему рентгеновскому лазеру Z Machine, который был построен правительством США на территории города Альбукерке в 1996 году для исследований в области ядерной физики, теоретической проверке термоядерного оружия и экспериментов по термоядерному синтезу.

Используя эту установку, группа Крауса смогла воссоздать те температуры и давления, которые царили в момент столкновения «зародышей» планет и проследить за процессами, которые происходили в недрах формирующихся Земли и Луны. Для этого ученые сжимали небольшие кусочки железа при помощи алюминиевых тисков, губки которых сжимались лучами лазера.

Краус и его коллеги обнаружили, что столкновение прото-Земли и предполагаемой прародительницы Луны, протопланеты Тейи, проходило совсем не так, как считали геологи ранее. Как выяснилось, железо в таких телах начнет испаряться заметно раньше, чем показывали теоретические расчеты. В результате чего их ядро и содержащие железо горные породы просто превратятся в металлический пар при столкновении и осядут на поверхности будущей Земли.

Другим интересным следствием этих наблюдений стало то, что Краусу и его коллегам удалось объяснить, почему металлическое ядро Луны обладает столь малыми размерами. По их словам, силы притяжения небольшого спутника Земли было недостаточно для того, чтобы удерживать этот «железный пар» у своей поверхности и не давать ему улететь в открытый космос.