Драгоценные металлы, которые мы видим на Земле сегодня, возможно, спустились к нам с неба миллиарды лет тому назад, как теперь выяснили ученые. Во времена, когда Земля только начинала формироваться, материалы, из которых состоит планета, объединялись и дифференцировались в слои по весу – более легкие материалы плавали на поверхности Земли, и теперь образуют земную кору, тогда как тяжелые материалы как, например, железо погрузились вовнутрь планеты.
Наше первоначальное понимание образования планеты связано с предположением о том, что такие драгоценные металлы как, например, золото и вольфрам должны были давно переместиться в железное ядро Земли, благодаря сходству, которое они имеют с соединением железа. К нашему удивлению, драгоценные металлы наоборот появились в сравнительно обильном количестве на поверхности планеты и в основном слое мантии.
Для того чтобы разрешить это несоответствие, ученые исследовали древние скалы из формации Исуа, Гренландии, чтобы видеть как планета изменялась со временем и когда драгоценные металлы дополнили картину нашей планеты. Их анализ выявил, что состав Земли сильно изменился еще около 3,9 миллиардов лет тому назад. Свирепая эра стала известна как Поздняя Тяжелая Бомбардировка, когда полчище астероидов разбивалось о Землю и другие внутренние планеты. Последствия этого натиска все еще очевидны в виде многочисленных воронок, которые разбросаны по всей поверхности Луны. Эти полчища астероидов принесли с собой массу драгоценных металлов.
«Это процесс, благодаря которому мы имеем одни из самых драгоценных элементов доступных на Земле сегодня» – сообщил Маттиас Уиллболд (Matthias Willbold), геолог из Университета Бристоля в Англии, сайту OurAmazingPlanet. Уиллболд и его коллеги сконцентрировали свое внимание в исследовании древних скал Гренландии на изотопах вольфрама, металла, который, подобно золоту, имеет близкое сходство с железом. Каждый изотоп вольфрама имеет 74 протона в своем атоме, но разное количество нейтронов. Так вольфрам-182 имеет 108 нейтронов, тогда как вольфрам-184 имеет 110 нейтронов.
Когда ученые сравнили современные скалы с образцами скал Гренландии, которые существовала в период до Поздней Тяжелой Бомбардировки, они обнаружили, что коэффициент вольфрама-182 и вольфрама-184 на 13 миллионных долей более низкий в современных скалах. Уиллболд и его коллеги отмечают, что это различие указывает на то, что большинство вольфрама и других драгоценных металлов, находящихся в современных скалах, появились благодаря атаке метеоров.
Ученые установили, что эти атаки метеоров могли также инициировать поток горячей скалы в верхнем слое мантии, ниже земной коры, который виден нам и сегодня. «В будущем мы хотим исследовать более древние образцы, чтобы видеть, как мантия со временем изменилась» – сказал Уиллболд. Исследователи описали подробно свои сведения в текущем выпуске журнала «Nature».