Геолози у утроби планете открили прве доказе о остацима првобитне прото-Земље

Земља је била усијана маса лаве и стена пре него што је попримила облик који има данас, а научници су први пут открили трагове ране прото-Земље, скривене дубоко у најстаријим стенама наше планете.

Научници са Института за технологију у Масачусетсу (МИТ) заједно са међународним тимом стручњака открили су изузетно ретке остатке прото-Земље, која је настала пре око 4,5 милијарди година, пре него што је судар огромних размера неповратно изменио састав првобитне планете и створио Земљу какву данас познајемо.

Њихова открића, објављена у часопису Nature Geosciences, помоћи ће научницима да реконструишу првобитне састојке који су обликовали рану Земљу и остатак Сунчевог система.

Пре више милијарди година, рани Сунчев систем био је вртлог гаса и прашине који се постепено скупљао и спајао у најраније метеорите. Ти метеорити су се затим међусобно сударали и сјединили, формирајући прото-Земљу и њене суседне планете.

У тој почетној фази, Земља је вероватно била стеновита и прекривена кључалом лавом. Затим, мање од 100 милиона година касније, метеор величине Марса ударио је у младу планету у јединственом „догађају великог удара“ који је потпуно преобликовао и истопио њену унутрашњост, практично ресетујући њен хемијски састав.

Сматрало се да је тада сав првобитни материјал од којег је настала прото-Земља био у потпуности трансформисан.

Али открића тима са МИТ-а сугеришу супротно. Истраживачи су идентификовали хемијски потпис у древним стенама који се разликује од већине материјала пронађених на Земљи данас. Тај потпис се огледа у суптилној неравнотежи изотопа калијума откривеној у узорцима веома старих и дубоких стена. Тим је утврдио да се та неравнотежа калијума није могла створити ниједним познатим великим ударом нити геолошким процесима који се тренутно дешавају у Земљи.

Највероватније објашњење за хемијски састав тих узорака јесте да представљају преостали материјал из прото-Земље који је неким чудом остао непромењен, иако је највећи део планетарног састава трансформисан.

„Ово је можда први директан доказ да су сачувани материјали из прото-Земље. Видимо део веома древне Земље, чак из периода пре великог удара. То је невероватно јер бисмо очекивали да ће тај врло рани потпис с временом нестати кроз еволуцију Земље“, каже Никол Ни, доцент на Одсеку за науке о Земљи и планетама на МИТ-у.

Коаутори студије су и Да Ванг са Универзитета за технологију у Ченгдуу у Кини, Стивен Шајри и Ричард Карлсон из Карнеги института за науку у Вашингтону, Бредли Питерс са Института ЕТХ у Цириху и Џејмс Деј са Института за океанографију Скрипс у Калифорнији.

Занимљива аномалија

Године 2023. Ни и њене колеге анализирале су многе главне метеорите прикупљене са различитих локација широм света. Ти метеорити су вероватно настали у различитим деловима Сунчевог система и у различитим периодима, па представљају записе о променама услова у Сунчевом систему током времена. Када су истраживачи упоредили хемијски састав тих метеорита са Земљом, открили су „аномалију изотопа калијума“.

Изотопи су различите верзије истог елемента, са истим бројем протона, али другачијим бројем неутрона. Елемент калијум постоји у три природна изотопа, са масеним бројевима 39, 40 и 41. Где год се калијум пронађе на Земљи, он има карактеристичан однос тих изотопа калијум-39 и калијум-41 преовлађују, док је калијум-40 присутан у веома малом проценту.

Ни и њен тим открили су да метеорити показују односе изотопа калијума који се разликују од већине материјала на Земљи. Та аномалија указује да сваки материјал са сличним потписом вероватно потиче из времена пре формирања данашње Земље.

Другим речима, сваки дисбаланс изотопа калијума могао би бити снажан показатељ материјала из прото-Земље, пре него што је велики удар ресетовао хемијски састав планете.

„У том истраживању открили смо да различити метеорити имају различите изотопске потписе калијума, што значи да се калијум може користити као траг за праћење грађевинских блокова Земље“, објашњава Ни.

„Састављена другачије“

У новој студији, тим је тражио трагове калијумских аномалија не у метеоритима, већ унутар саме Земље. Њихови узорци укључују прах стена из Гренланда и Канаде, где се налазе неке од најстаријих сачуваних стена на свету.

Такође су анализирали лаве прикупљене на Хавајима, где вулкани избацују материјал из дубоких слојева Земљиног омотача најдебљег слоја између коре и језгра.

„Ако је овај калијумски потпис заиста сачуван, тражили бисмо га у дубокој прошлости и у дубокој Земљи“, додаје Ни.

Тим је растворио узорке у киселини, пажљиво изоловао калијум и помоћу специјалног масеног спектрометра измерио однос три изотопа калијума. Изненађујуће, идентификовали су изотопски потпис који се разликује од онога што се обично налази у материјалима на Земљи.

Конкретно, открили су мањак изотопа калијум-40. Иако је тај изотоп већ реткост, њихови узорци садржали су још мањи проценат, као да сте у канти жутог песка пронашли само једно зрно браон песка.

Тим је потврдио да узорци заиста показују тај мањак калијума-40, што значи да су „састављени другачије“ у поређењу са већином данашњих земаљских материјала.

Да би проверили да ли би то могли бити остаци прото-Земље, истраживачи су претпоставили да јесте. Затим су симулирали како би се хемијски састав мењао током великог удара, мањих метеоритских удара и дуготрајних геолошких процеса попут загревања и мешања омотача. На крају, симулације су произвеле састав са нешто већим уделом калијума-40, сличан већини савремених материјала на Земљи.

Овај рад указује да материјали са мањком калијума-40 вероватно представљају преостали, оригинални материјал из прото-Земље.

Занимљиво је да потпис тих узорака не одговара ниједном познатом метеориту у колекцијама геолога. Иако су метеорити из претходних истраживања показивали калијумске аномалије, ниједан не садржи баш исти дефицит као прото-Земљини узорци. То значи да метеорити и материјали од којих је првобитно настала прото-Земља још увек нису пронађени.

„Научници годинама покушавају да разумеју првобитни хемијски састав Земље комбинујући саставе различитих група метеорита. Али наше истраживање показује да тренутни инвентар метеорита није потпун и да још много тога треба открити о томе одакле наша планета заправо потиче“, истиче Ни.

среда, 22. октобар 2025.
19° C

Коментари

Da, ali...
Како преживети прва три дана катастрофе у Србији, и за шта нас припрема ЕУ
Dvojnik mog oca
Вероватно свако од нас има свог двојника са којим дели и сличну ДНК
Nemogućnost tusiranja
Не туширате се сваког дана – не стидите се, то је здраво
Cestitke za uspeh
Да ли сте знали да се најбоље грамофонске ручице производе у Србији
Re: Eh...
Лесковачка спржа – производ са заштићеним географским пореклом