Миллиарды лет в пути: история золота, которую вы не знали

Ученые из Йельского университета и Юго-Западного исследовательского института (SRI) представили ценные данные о происхождении золота. Исследование начинается с жестоких столкновений крупных объектов в космосе, продолжается в полутаявшем регионе мантии Земли и завершается тем, что драгоценные металлы оказываются гораздо ближе к поверхности планеты, чем предполагали ученые.

Джун Коренага, профессор земных и планетарных наук в Йельском университете, и Симоне Марчи, исследователь из SRI, подробно описали свои находки в журнале "Proceedings of the National Academy of Sciences". Их новая теория дает возможные ответы на давние вопросы о том, как золото, платина и другие драгоценные металлы попали в мелкие карманы в мантии Земли, а не глубоко в ядро ​​планеты. В более широком смысле, новая теория предлагает понимание формирования планет во Вселенной.

"Наше исследование - это хороший пример неожиданного открытия после пересмотра общепринятых взглядов", - сказал Коренага.

Последние исследования ученых со всего мира установили, что драгоценные металлы, такие как золото и платина, прибыли на Землю миллиарды лет назад после того, как ранняя прото-Земля столкнулась с крупными, размером с Луну, телами в космосе. Однако процесс этого поглощения до сих пор оставался тайной.

Помимо того, что золото и платина ценятся за их редкость, эстетическую красоту и использование в высокотехнологичных продуктах, они являются так называемыми «сидерофильными» элементами. Их притягивает элемент железа до такой степени, что можно было бы ожидать, что они почти полностью соберутся в металлическом ядре Земли - либо путем слияния непосредственно с металлическим ядром при ударе, либо путем быстрого погружения из мантии в ядро.

Теория Коренаги и Марчи сосредоточена вокруг тонкой, «переходной» области мантии, где неглубокая часть мантии плавится, а более глубокая часть остается твердой. Исследователи обнаружили, что эта область обладает своеобразными динамическими свойствами, которые могут эффективно улавливать падающие металлические компоненты и медленно доставлять их к остальной части мантии.

Исследователи заявили, что новая теория не только объясняет ранее загадочные аспекты геохимической и геофизической эволюции Земли, но также подчеркивает широкий диапазон временных масштабов, вовлеченных в формирование Земли.

«Одна из замечательных вещей, которые мы обнаружили, заключалась в том, что динамика переходной мантийной области происходит за очень короткий промежуток времени — около дня, — однако ее влияние на последующую эволюцию Земли длилось несколько миллиардов лет», — сказал Коренага.