Солнечный ветер проник в центр Земли еще в начале ее формирования — ученые
Частицы солнечного ветра, исходящего от Солнца, были заключены в ядре Земли более 4,5 миллиарда лет назад, показал высокоточный анализ благородных газов, согласно исследованию, опубликованному 14 мая в журнале Communications Earth & Environment.
Исследователи из Института наук о Земле Гейдельбергского университета пришли к выводу, что частицы проникали в мантию вышележащих пород в течение миллионов лет. Ученые обнаружили солнечные благородные газы в железном метеорите, который они изучали. Из-за своего химического состава такие метеориты часто используются в качестве естественных моделей металлического ядра Земли.
Редкий класс железных метеоритов составляет всего пять процентов от всех известных находок метеоритов на Земле. Большинство из них, являются фрагментами более крупных астероидов, которые сформировали металлические ядра в первые 1-2 миллиона лет существования нашей Солнечной системы.
Железный метеорит округа Вашингтон, который сейчас изучается в Институте наук о Земле, был найден почти 100 лет назад. По словам профессора Марио Трилофф, он напоминает металлический диск, имеет толщину шесть сантиметров и весит около 5,7 килограмма.
Исследователи, наконец, смогли окончательно доказать наличие солнечного компонента в железном метеорите. Используя масс-спектрометр благородных газов, они определили, что образцы метеорита округа Вашингтон содержат благородные газы, изотопные соотношения гелия и неона которые типичны для солнечного ветра.
Ученые пришли к выводу, что частицы солнечного ветра в изначальной Солнечной системе были захвачены астероидом, частью которого является метеорит из округа Вашингтон. Благородные газы, захваченные вместе с частицами, растворились в жидком металле, из которого сформировалось ядро астероида.
Эти результаты позволили исследователям по аналогии сделать вывод о том, что ядро планеты Земля также может содержать такие компоненты благородного газа.
Ученые уже давно измеряют солнечные изотопы благородных газов гелия и неона в магматических породах океанических островов, таких как Гавайи и Реюньон. Эти магматиты происходят из особой формы вулканизма, источником которого являются мантийные шлейфы, поднимающиеся с глубины в тысячи километров в мантии Земли.
Особенно высокое содержание солнечного газа в них делает их принципиально отличными от химического состава неглубокой мантии, извергающейся с подводных срединно-океанических горных хребтов. «Мы всегда задавались вопросом, почему такие разные газовые сигнатуры вообще могут существовать в медленно, хотя и постоянно конвективной мантии», — отметили исследователи.
Их результаты подтверждают предположение о том, что солнечные благородные газы в мантийных шлейфах происходят из ядра планеты и, следовательно, являются частицами солнечного ветра, исходящими из центра Земли.
«Всего от одного до двух процентов металла с таким же составом, как у метеорита Вашингтон Кантри в ядре Земли, было бы достаточно, чтобы объяснить различные газовые сигнатуры в мантии», — утверждает доктор Манфред Фогт. Поэтому ядро Земли может играть ранее недооцененную активную роль в геохимическом развитии мантии Земли.
