Земная кора могла образоваться из атмосферы

По мнению геологов, элементы ранней земной коры могли образоваться из атмосферы, преобладавшей в то время. Она состояла из горячего пара, «растворявшего» камни на поверхности Земли

Более 90% континентальной коры Земли состоит из богатых кремнеземом минералов, например, полевого шпата и кварца. Но как появился этот материал?

Существует теория, что все элементы ранней земной коры были сформированы в результате вулканической активности. Исследователи предполагают, что около 4,5 миллиардов лет назад планетоид размером с Марс врезался в протоземлю и расплавил ее, превратив в «океан» магмы. После этого столкновения (которое также привело к образованию Луны), поверхность Земли начала остывать, пока не затвердела окончательно.

Однако исследователи из Университета Макгилла Дон Бэйкер и Кассандра Софонио представили свою версию развития событий: по их мнению, некоторые химические элементы могли осесть на раннюю поверхность Земли из атмосферы, которая преобладала после столкновения.

Как объясняют Бэйкер и Софонио, атмосфера, образовавшаяся после сокрушительного столкновения, состояла из пара очень высокой температуры, который «растворял» камни на поверхности Земли.

«Очень похоже на то, как сахар растворяется в кофе», — объясняет Бейкер. — «Эти растворенные минералы поднялись в верхние слои атмосферы, где охладились, а затем упали обратно на Землю. Этот процесс мы назвали «кремниевый дождь».

Чтобы проверить свою теорию, исследователи провели серию лабораторных экспериментов, в которых имитировалась атмосфера из горячего пара на ранней Земле. Они расплавили смесь кремния и воды при 1550 °C, а затем стерли ее в порошок. Небольшое количество порошка вместе с водой геологи засыпали в палладиевые капсулы из золота, поместили их в сосуд под давлением и нагрели до 727 °C. Таким образом они сымитировали условия в атмосфере Земли спустя примерно миллион лет после формирования Луны.

«Мы были удивлены сходством растворенного кремниевого материала, полученного в результате экспериментов, с тем, что найдено в земной коре», — говорит Бэйкер.

Их работа подтверждает новую теорию «воздушного метасоматизма» — термин, придуманный Софонио для описания процесса, с помощью которого минералы кремнезема конденсировались и осели на Земле в течение примерно миллиона лет, образовав некоторые из самых ранних образцов горных пород.