Геохимики, возможно, нашли наиболее убедительное подтверждение того, что вещество из ядра Земли действительно попадает в мантию и поднимается к поверхности. Это ставит под сомнение устоявшуюся теорию о полной изоляции слоёв земных недр, предполагавшую, что ядро не взаимодействует с верхними слоями планеты.
Исследование основано на изучении вулканических пород с Гавайев — региона, расположенного над «горячей точкой», где магма из мантии пробивается через земную кору. Такие области учёные считают идеальными для поиска вещества, способного подниматься от границы ядра и мантии.
Ранее, связь между мантией и ядром предполагалась на основе изотопных аномалий в породах, обнаруженных, например, на Баффиновой Земле. Там были зафиксированы высокие концентрации гелия-3 и необычные соотношения изотопов водорода и вольфрама. Однако эти элементы могли попасть в мантию другими путями, что оставляло данные спорными.
В этот раз внимание исследователей привлёк рутений — редкий элемент платиновой группы, обычно находящийся в ядре Земли. Благодаря усовершенствованной методике геохимика Нильса Месслинга из Геттингенского университета, учёным удалось выделить микроскопические количества рутения из образцов и провести их детальный анализ.
Результаты оказались неожиданными: соотношения изотопов рутения (100, 101 и 102) в породах с Гавайев значительно отличаются от тех, что характерны для земной коры или верхней мантии. Это может свидетельствовать о том, что магма, принёсшая их к поверхности, действительно поднимается с глубины границы ядра и мантии, около 2900 км.
Геохимик Маттиас Вильбольд, соавтор работы, отмечает, что обнаруженные изотопные сигнатуры рутения соответствуют теоретическим моделям формирования Земли. Ядро нашей планеты сформировалось более четырёх миллиардов лет назад, а мантия и кора обогащались материалами из космоса в период метеоритной бомбардировки, что привело к изотопным различиям между слоями планеты.
По мнению учёных, результаты указывают на то, что магматические плюмы, питающие вулканическую активность Гавайев, могут возникать непосредственно у границы ядра и мантии. Это подтверждает давнюю гипотезу, которую до сих пор не удавалось обосновать эмпирически.
Источник: iXBT
