Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Все добавления>>Мир дикой природы на wwlife.ru - Показать содержимое по тегу: Земля


Загадочный "горб" на экваторе Луны указал на то, что Земля была лишена океанов из жидкой воды на протяжении первых 400-500 миллионов лет своего существования, что накладывает серьезные ограничения на время зарождения жизни, говорится в статье, опубликованной в журнале Geophysical Research Letters.

ЛунаЛуна"Гидросфера Земли, если она и существовала в те времена, была полностью замороженной, в результате чего приливные силы практически не "тормозили" Луну. Причиной этого, как мы предполагаем, может быть то, что Солнце светило тогда не так ярко, как сегодня", — рассказывает Шицзе Чжун (Shijie Zhong) из университета Колорадо в Боулдере (США).

Последние 30 лет было принято считать, что Луна образовалась в результате столкновения Тейи, протопланетного тела, с "зародышем" Земли. Столкновение привело к выбросу материи Тейи и прото-Земли в космос, из этой материи и сформировалась Луна, что объясняет ее удивительное геологическое и химическое сходство с нашей планетой.

В первые эпохи своего существования Луна выглядела совсем не так, как сегодня – ее недра и поверхность были полностью расплавлены, она обладала экзотической сверхплотной атмосферой из паров кремния и металлов, и была расположена в 10 раз ближе к поверхности Земли, чем сегодня.

В последующие несколько миллионов лет, как сегодня считают ученые, Луна достаточно быстро удалялась от Земли в результате действия приливных сил, заняв примерно ту орбиту, на которой она находится сегодня. Впоследствии, когда Луна начала всегда смотреть на Землю только одной стороной, этот процесс резко замедлился и сейчас она "сбегает" от нашей планеты со скоростью примерно в 2-4 сантиметра в год.

Чжун и его коллеги раскрыли одну необычную деталь этого процесса, обратив внимание на самую загадочную черту Луны – ее необычный "горб", расположенный на экваторе спутницы Земли. Эта структура была открыта известным французским астрономом Пьером Лапласом два века назад, когда он заметил, что Луна "сплющена" примерно в 17-20 раз сильнее, чем на то указывает скорость ее вращения вокруг своей оси.

Сегодня ученые считают, что существование этой структуры указывает на то, что в далеком прошлом Луна вращалась значительно быстрее, чем сегодня. Американские планетологи попытались понять, как быстро "тормозила" Луна, изучив то, как устроен этот "горб" и попытавшись воспроизвести его рождение при помощи компьютерной модели Солнечной системы.

Эти наблюдения неожиданно показали, что общепринятые теории о быстром торможении Луны в первые годы ее существования были ошибочными – скорость вращения спутницы Земли оставалась высокой как минимум на протяжении первых 400 миллионов лет ее существования. В противном случае Луна всегда бы оставалась "жидкой" планетой или имела совершенно иную форму и размеры, нежели сегодня.

Подобный сценарий, как объясняет Чжун, возможен только в том случае, если Земля не была покрыта в то время океаном из воды, сопоставимым по размером с нынешней гидросферой планеты. Это означает, что воды в жидком виде на юной Земле не было – она или отсутствовала на ней в принципе и была принесена уже после формирования "горба" Луны, или же была полностью заморожена.

Подобные выводы ставят серьезные ограничения на время появления жизни на Земле и заставляют ученых сомневаться в недавних заявлениях геологов о том, что первые живые организмы могли возникнуть на нашей планете уже 4 миллиарда лет назад.


Источник: РИА Новости


 

Опубликовано в Новости Окенологии

Ученые обнаружили значительное расхождение между теоретическими расчетами вертикальных движений мантийных плюмов и наблюдениями. Оказалось, что потоки мантии совершают вертикальные колебания на порядок быстрее, чем предполагалось. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience, коротко о ней сообщает пресс-служба Кембриджского университета.

Земля в разрезеЗемля в разрезеМантия Земли — это второй слой нашей планеты, расположенный под земной корой на глубине до 30 км. Мощность мантии достигает местами 3 тысяч км. На таких глубинах изучение структур происходит с помощью сейсмической томографии во время подземных толчков.

Считается, что мантия состоит из силикатных расплавов, в которых благодаря подогреву от раскаленного ядра планеты, происходит конвективное движение. Точно измерить это движение мантийных струй и плюмов ученые никогда не могли, они только делали примерные расчеты. А между тем, мантийная конвекция во многом определяет облик поверхности Земли.

Циркуляция мантийного расплава служит причиной образования гор, вулканизма и разных сейсмических процессов вдали от краев тектонических плит, — примером послужат Гавайские острова. Из-за мантийных плюмов тают даже ледники, как доказали недавно российские ученые на примере Гренландии. 

Впервые измерить вертикальные движения в мантийном расплаве удалось ученым из Кембриджского университета. Они проанализировали более 2000 сейсмических измерений на дне мирового океана и создали глобальную базу данных мантийных движений. Они убедились, что конвекция в мантии происходит довольно хаотично, а ее пики приходятся на масштабы порядка 1000 км, а не 10000 км, как предсказывалось теоретическими расчетами, то есть движения вверх-вниз имеют заметно меньшую амплитуду.

Как пояснил пресс-службе Марк Хоггард (Mark Hoggard) из отдела наук о земле Кембриджского университета, ведущий автор статьи, речь идет о движениях мантии на геологических масштабах времени, насчитывающих миллионы лет.

Результаты, полученные авторами статьи, затрагивают интересы сразу многих специалистов, включая поисковиков на газ и нефть, которым важны скорости движения осадочных толщ, вмещающих резервуары углеводородов. И конечно, первые пользователи новой информации — геологи, изучающие тектонику плит.

 


 

Источник: Научная Россия


 

Опубликовано в Новости Геологии

Свободный кислород присутствовал в атмосфере Земли уже 3,8 млрд лет назад - на 800 млн лет раньше, чем предполагали некоторые исследователи. К такому выводу пришла группа ученых под руководством профессора Копенгагенского университета Роберта Фрая, сообщает скандинавский научный интернет-портал sciencenordic.com.

Земля в архейский эонЗемля в архейский эонФрай пришел к такому выводу, проведя изотопный анализ самых старых горных пород на планете - полосчатых железнорудных формаций на западе Гренландии, возраст которых составляет 3,7 - 3,8 млрд лет. Он обнаружил, что типы встречающихся в них изотопов урана и особенно хрома свидетельствуют о том, что данные металлы уже в то время подвергались окислению, а наиболее очевидным объяснением данного факта является присутствие в атмосфере кислорода, хотя, вероятно, в очень небольших количествах.

"Откровенно говоря, я был шокирован полученными результатами, когда впервые их просматривал, - говорит Фрай. - Мы имеем дело с очень деликатной областью науки, геологических свидетельств, относящихся к тому времени немного, и большая часть научного сообщества не верит в возможность наличия свободного кислорода в ту эпоху. Мне пришлось выслушать мнения многих критически настроенных коллег, а на то, чтобы опубликовать статью, ушло больше года. Однако я провел очень тщательные расчеты, изучив целый ряд образцов, и уверен в точности результатов".

В настоящий момент Фрай изучает изотопы серы и фосфора в составе осадочных пород гренландской формации Исуа. По его словам, результаты этой работы позволят составить представление о том, какова могла быть максимальная концентрация кислорода в атмосфере на заре архея - 3,8 млрд лет тому назад, всего через 750 млн лет после образования Земли. Выводы ученого и его коллег могут существенно повлиять на представления науки о ходе эволюционных процессов, протекавших в период ранней юности планеты.

Именно в те времена, когда завершилась последняя метеоритная бомбардировка Земли и сформировалась земная кора, на планете возникла жизнь. При этом, по словам Фрая, науке до сих пор неизвестно, нуждались ли первые из бактерий в кислороде, который считается одним из главных двигателей эволюции, или нет. Его присутствие в атмосфере 3,8 млрд лет назад может быть результатом деятельности фотосинтезирующих бактерий, вырабатывавших кислород. При этом Фрай допускает, что в то время могли возникнуть уже и аэробные организмы, которые, в свою очередь, нуждались в кислороде, однако могли существовать и при его концентрации в десятки тысяч раз меньше нынешней.

"Полученные нами результаты позволяют предположить, что эволюция протекала не так, как предполагалось ранее, - утверждает исследователь. - Всем нам хочется узнать, как возникла жизнь, понять каковы корни человечества. Эти камни - максимум того, насколько далеко мы можем продвинуться вглубь истории, по крайней мере на нашей планете".

Гипотеза Фрая вызывает целый ряд вопросов у его коллег. Главным из них является то, почему на насыщение атмосферы кислородом ушло так много времени, если фотосинтезирующие организмы существовали уже в эоархее (раннем архее).

Статья Фрая и его коллег опубликована в цифровом научном журнале Scientific reports, который выпускает международная издательская компания Nature Publishing Group.


Источник: ТАСС


Опубликовано в Новости Геологии

Российские и немецкие физики и геологи обнаружили ранее неизвестную прослойку в мантии Земли, в которой содержится гигантское количество жидкого кислорода, экспериментируя с лазерным прессом-"наковальней" в Немецком синхротронном центре DESY, о чем они рассказали в своей статье в журнале Nature Communications.

Недра ЗемлиНедра Земли"По нашим оценкам в этом слое содержится примерно в 8-10 раз больше кислорода, чем в атмосфере Земли. Это было большим сюрпризом для нас, и мы пока не знаем, что происходит с этими "кислородными реками" в недрах планеты", — заявила Елена Быкова из университета Байрейта (Германия).

Быкова и ее коллеги нашли неожиданный источник и скопление кислорода в недрах Земли, наблюдая за тем, как ведут себя различные виды оксида железа, одного из основных компонентов глубинных пород, при разных температурах и давлениях.

Как объясняют ученые, в нормальных условиях оксид железа в породах Земли представляет собой гематит – соединение из двух атомов железа и трех атомов кислорода. В последние годы, по словам Быковой, химики и физики открыли несколько новых "версий" оксида железа, которые формируются при высоких давлениях и температурах и содержат в себе экзотическое число атомов —  Fe4O5, Fe5O6, или к примеру, Fe13O19.

Авторы статьи выяснили, что этим список оксидов железа не ограничивается, проследив за тем, как ведут себя гематит и его "магнитный" тезка магнетит, Fe3O4, в условиях, приближенных к ядру и мантии Земли, сжав их при помощи лазерных "тисков" PETRA III до давления, превышающего атмосферное в 670 тысяч раз.

Эта операция привела к разложению гематита и формированию нового экзотического оксида железа, Fe5O7, при давлениях и температурах, соответствующим глубине в 1500 километров. Дальнейшее сжатие привело к формированию еще одного неизвестного оксида, Fe25O32. И то и другое, как рассказывают исследователи, привело к выбросу огромной массы кислорода, который на такой глубине и при таком давлении превращается не в газ, а в жидкость.

Потоки этой жидкости, по мнению Быковой и ее коллег, часто текут через мантию в тех ее точках, где залежи магнетита и гематита, сформировавшиеся на дне моря, "текут" вместе с остальной материей мантии и коры по направлению к ядру Земли.

Судьба этого кислорода остается неизвестной – данные кислородные "реки" могут в равной степени как взаимодействовать с окружающими породами и окислять их, так и подниматься в более высокие слои мантии и даже выше.

В любом случае, присутствие кислорода, как отмечает Максим Быков, один из других авторов статьи, говорит о том, что в недрах Земли могут происходить сложнейшие и активнейшие химические процессы, о существовании которых мы пока не знаем, и которые могут влиять не только на геохимию, но и на климат и состояние атмосферы планеты.


Источник: РИА Новости


Опубликовано в Новости Геологии

Ученые выяснили, что погрешности в измерении гравитационной постоянной носят циклический характер и совпадают с колебаниями длины дня на Земле.

Изменение гравитационной постояннойИзменение гравитационной постояннойОб этом говорится в статье американских специалистов из Калифорнийского технологического института, опубликованной в журнале Europhysics Letters.

Гравитационная постоянная (G) – это коэффициент, который входит в состав уравнения, описывающего закон всемирного тяготения Ньютона. Ученые уже не первое столетие бьются над тем, чтобы точно измерить G, но, несмотря на появление всё более совершенных приборов и методик, этого сделать до сих пор не удалось.

Согласно официальным оценкам, значение гравитационной постоянной составляет 6.673 × 10−11 N•(m/kg)2, однако в реальности эта цифра колеблется от 6.672 × 10−11 до 6.675 × 10−11 N•(m/kg)2. Таким образом, расхождение составляет сотые доли процента, что достаточно серьезно для физических измерений.

Авторы статьи проанализировали значения G, полученные в разных лабораториях мира, начиная с 1962 года. Когда они обратили внимание на даты измерений, выяснилось, что величина G циклически возрастает и убывает, причем длина цикла составляет 5,9 лет. Ученые сразу же вспомнили о статье своих коллег, опубликованной в журнале Nature в 2013 году. В ней говорилось, что длина дня на Земле варьирует таким же образом.

Изменения длины дня свидетельствуют о перепадах скорости вращения Земли вокруг своей оси. Интересно, что такие 5,9-летние циклы не могут быть вызваны колебаниями солнечной активности – скорее всего, они связаны с процессами в самой планете, точнее, с движением вещества в ее ядре. По словам авторов работы, эти же явления могут влиять и на эксперименты по измерению G, хотя характер этого влияния пока остается неизвестным.

В любом случае, теперь специалисты знают, что в неточностях измерения гравитационной постоянной нельзя обвинять погрешность приборов, поскольку физики имеют здесь дело с посторонним, но объективным физическим фактором.


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Геологии

Хагаи Петерс (Hagai Perets), астрофизик из Израильского института технологии в Хайфе, с коллегами смоделировали процесс удара двух планет, так чтобы из обломков образовалась планета типа нашей Луны. Согласно их оценкам, сценарий образования Луны от подобного удара вполне вероятен, и, скорее всего, произошел в реальности 4,5 млрд лет назад. Результаты работы опубликованыв Nature, краткий пересказ доступен на сайте журнала.

Столкновение Земли с ТейейСтолкновение Земли с ТейейСогласно гипотезе гигантского удара, впервые предложенной в 1970-х годах, Луна образовалась из обломков, выброшенных примерно 4,5 млрд лет назад во время столкновения ранней Земли с планетой размером с Марс. Эта гипотеза хорошо объясняет факты, такие как массу Луны, состав, близкий к мантийному веществу Земли, отсутствие железного ядра. В таком случае, Земля и столкнувшееся с ней небесное тело должны быть очень похожими планетами. Причем гораздо более похожими друг на друга и тесно связанными, чем любые другие планетные тела, наблюдаемые в солнечной системе.

Вероятность такого события с двумя такими телами планетолог Робин Кануп (Robin Canup) из Юго-западного исследовательского института в Боулдере (США) оценил равной 1%, то есть как очень редкое событие. А вот Хагаи Петерс с коллегами полагают, что сценарий гигантского удара двух очень похожих планет правдоподобен. Они смоделировали процессы образования Солнечной системы и провели ряд симуляций момента удара двух планет. По их оценкам, в 20-40% соударений двух похожих тел вполне достаточно, чтобы объяснить возникновение Луны из обломков.

Прародители Луны были очень похожи, потому что они образовались из одинакового протопланетного материала и вращались на примерно равном расстоянии от Солнца. Это не планеты-близнецы, подчеркивают ученые, а планеты-сестры, то есть тела, сформировавшиеся в сходных условиях.


Источник: Научная Россия


Опубликовано в Новости Астрономии

Геофизики установили, что твердое внутреннее ядро нашей планеты устроено сложнее, чем считалось ранее. Оно состоит из двух компонентов, отличающихся по своим геомагнитным свойствам.

Строение ЗемлиСтроение ЗемлиК такому выводу пришли американские ученые из Университета Иллинойса и их китайские коллеги, чья статья будет опубликована в журнале Nature Geoscience.

Как известно, под земной корой располагается мантия, которая, в свою очередь, окружает ядро. Ядро нашей планеты состоит из жидкого внешнего слоя и твердой внутренней железосодержащей части. До настоящего времени считалось, что твердая часть ядра, по размерам уступающая Луне, достаточно однородна.

Однако авторы статьи выяснили, что твердую «сердцевину» Земли можно разделить еще на две части. К такому выводу ученые пришли, проанализировав сейсмические волны, порождаемые глубинными землетрясениями.

Оказалось, что внутренняя часть твердого ядра отличается от его внешнего слоя ориентацией кристаллов железа: они ориентированы там в направлении восток-запад, тогда как во внешней части твердого ядра они выстроены по направлению север-юг.

Диаметр внутренней части твердого ядра равен половине диаметра всего твердого ядра. Поскольку по своим свойствам кристаллы железа в нем отличается от кристаллов внешней части, ученые полагают, что они могут относиться к особому типу.

«Наличие двух различающихся регионов может рассказать нам об эволюции внутреннего ядра Земли», -- пояснил Ксяодун Сун, соавтор статьи. В частности, наличие двух зон в твердом ядре может быть связано с тем, что режим деформации внутренних регионов Земли варьировал в ходе ее развития.


Источник: infox.ru


Опубликовано в Новости Геологии

Ученые из Потсдамского исследовательского центра наук о Земле, входящего в объединение имени Гельмгольца в Германии, впервые показали на объемных моделях, что гравитационное поле Земли меняется во времени. Недавно они опубликовали все свои геоиды разных лет, за характерную форму прозванные потсдамскими картофелями тяжести (Potsdam Gravity Potato), при сравнении которых видно, какие они разные. Об этом пишет сайт Universe Today.

Модель гравитационного поля ЗемлиМодель гравитационного поля ЗемлиСтроить визуальные компьютерные модели гравитационного поля Земли ученые из Потсдама под руководством Кристофа Ферсте (Christoph Foerste) и Франка Флештнера (Frank Flechtner) стали несколько лет назад. Для компьютерного моделирования геоида они использовали спутниковые данные измерения силы тяжести, альтиметрии, а также наземные измерения. Их последняя модель — EIGEN-6C, построенная в 2011 году, отличается от модели 2005 года четырехкратным ростом пространственного разрешения. Всего в модели EIGEN-6C использовано порядка 800 млн данных, которые объединены в 75 тысяч параметров, описывающих поле гравитации.

Ученые пользовались данными спутников LAGEOS, GRACE и GOCE. Последний аппарат — GOCE — запущен на орбиту Европейским космическим агентством в марте 2009 года. За период до ноября 2013 года он совершил 27 тысяч витков вокруг планеты. На спутнике установлен гравиметр, вычисляющий изменение ускорения силы тяжести. Этот спутник передает очень точные данные о поле гравитации в недоступных для наземных измерений местах — Центральной Африке, Гималаях. GOCE хорошо картирует отклонения поверхности мирового океана. Этот метод, известный как динамическая топография океанов, показывает влияние силы тяжести на водную поверхность.

Данные спутника GRACE, полученные на протяжении нескольких лет, тоже включены в модель. С их помощью ученые установили, как влияют на поле гравитации зависимые от климата параметры, такие как таяние и рост ледников в полярных регионах, сезонноизменяемое количество воды в крупных речных системах.


Источник: Научная Россия


Опубликовано в Новости Геологии

Новое исследование может положить конец спорам: обнаружена последовательность лав возрастом 4,4 млрд лет, которые могут оказаться остатками первой зоны субдукции на Земле. 

Скалы острова Гуам сложены застывшей лавой, относящейся ко временам формирования Марианской впадины. Врезка демонстрирует характерные для лавы складки. (Фото Mark Reagan.) Скалы острова Гуам сложены застывшей лавой, относящейся ко временам формирования Марианской впадины. Врезка демонстрирует характерные для лавы складки. (Фото Mark Reagan.) В 2008 году изучение древних лав на севере Квебека — зеленокаменного пояса Нуввуагиттук — показало, что они обладают одинаковыми геохимическими характеристиками с лавами из современных зон субдукции (например, Марианской впадины). Это означает, что они, должно быть, смешались с солёными жидкостями, которые выдавливаются в зонах субдукции — и только в зонах субдукции. Геохимия этих пород — своего рода отпечаток пальцев, позволяющий идентифицировать лавы зон субдукции.

Геологи Трейси Рашмер и Саймон Тёрнер из Маккуорийского университета (Австралия), а также их коллеги решили взглянуть на эти породы поближе и обнаружили чёткую последовательность слоёв. Геолог Марк Рейган из Айовского университета (США), несколько раз спускавшийся в Марианскую впадину (его рекорд — 6 500 м), подтвердил, что там он видел точно такую же картину. Каждый слой — определённый этап рождения зоны субдукции. 


Ключ к пониманию этого процесса заключается в том, как породы и их химия меняются с каждым последующим слоем. По мере того как океаническая плита опускается, лавы поднимаются и откладываются поверх друг друга, формируя слои вулканических пород. С возрастанием глубины тепло и давление начинают выдавливать различные элементы из плиты в виде жидкостей, которые со временем меняют химический состав лавы, обогащая её таким редкоземельным элементом, как иттербий, но в то же время обедняя ниобием. Первый слой в ряду извергается до того, как жидкости смогут выйти из плиты, но уже следующий даёт достаточное количество жидкости для появления химических признаков, характерных для зоны субдукции. Последний слой несёт огромное количество редкоземельных элементов и очень мало ниобия, после чего всякие сомнения отпадают: да, это лава зоны субдукции. 

Марианская впадина и Нуввуагиттук схожи не только геохимией. Характеристики пород меняются совершенно одинаковым образом. Но это убедило далеко не всех. Геохимик Джулиан Пирс из Кардиффского университета (Великобритания) отмечает, что зеленокаменный пояс Нуввуагиттука слишком стар. Время могло изменить его настолько, что по нему нельзя судить о происходившем 4,4 млрд лет назад. К тому же, по мнению специалиста, выявленные геохимические характеристики свойственны не только зонам субдукции. 

Авторы исследования не согласны: они считают, что тепло и давление не меняют геохимические характеристики до неузнаваемости, поэтому древность ещё не повод отказываться от попыток выяснить происхождение пород. Что до зон субдукции, то схожесть с Марианской впадиной говорит сама за себя. 

Так или иначе, но все спорщики согласны с тем, что зоны субдукции могли создавать идеальные условия для возникновения жизни. Жидкости, выделяемые пододвигающейся корой, трансформируют мантийные породы в минерал серпентин, а также порождают горячие источники на дне океана. Серпентин даёт энергию, а бор, которым изобилуют такие горячие источники, выступает стабилизатором РНК. Поэтому открытие самой древней зоны субдукции претендует одновременно на обнаружение одного из первых мест на Земле, где могла зародиться жизнь. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии

У нашей планеты сложный интерьер, у него много слоёв. Образование и структура этих слоёв — тайна за семью печатями, но время от времени подсказки появляются — благодаря новым исследованиям, конечно, а не молитвам. 

Железо оседало на дне океана магмы, а затем просачивалось через твёрдую мантию к ядру. (Изображение авторов работы.) Железо оседало на дне океана магмы, а затем просачивалось через твёрдую мантию к ядру. (Изображение авторов работы.) Если мы совершим путешествие к центру Земли, то увидим, что большинство материала на глубине до 3 тыс. км сложено всего тремя элементами: на кислород, кремний и магний (плюс немного железа) приходится более 90% «керамической» мантии Земли. Наша мантия служит прекрасной электро- и теплоизоляцией. 

Идём глубже — и всё меняется. Мы пересекаем границу каменистой мантии с металлическим ядром, которое на верхних участках представляет собой жидкость, а в самом центре планеты становится твёрдым. Химический состав тоже иной: почти всё ядро состоит из железа. 

По физическим характеристикам внешнее ядро Земли так же отличается от мантии, как море — от дна. Представьте себе перевёрнутый мир, в котором шторма и течения находятся не над, а под слоем породы. Именно эти потоки раскалённого металла в ядре Земли порождают её магнитное поле, которое защищает нас от солнечных бурь и делает возможной жизнь на поверхности планеты. 

Как же так получилось, что настолько различные слои материала оказались рядом друг с другом? Группа учёных во главе с Венди Мао из Стэнфордского университета (США) смогла показать, как железо вытесняется из силикатов на глубине около 1 000 км. 

Лабораторные эксперименты со смесями силикатных минералов и железа говорят о том, что железо находится в породе в виде крошечных изолированных образований, будучи запертым в ловушку на стыках между крупинками минералов. Это наблюдение привело учёных к выводу о том, что сегрегация железа происходит только на ранней стадии формирования планет, когда верхняя часть силикатной мантии полностью расплавлена. Считается, что капли железа просачивались через верхнюю мантию и собирались в её основании, а затем под действием силы тяжести, как в лавовой лампе, тонули дальше, и так в конечном счёте образовалось ядро. 

Работа г-жи Мао требует пересмотра этой модели. С помощью интенсивного рентгеновского излучения исследователи изучили образцы, находившиеся в условиях экстремального давления и температуры между кончиками кристаллов алмаза. Выяснилось, что при увеличении давления в недрах мантии жидкое железо начинает смачивать поверхность крупиц силикатных минералов. Это означает, что потоки расплавленного железа собираются в ручьи в твёрдой мантии — этот процесс называется перколяцией. Что ещё более важно, данный процесс может протекать, даже когда мантия недостаточно горяча для формирования океана магмы. 

«Чтобы перколяция была эффективной, расплавленному железу надо проложить непрерывные каналы через твердь, — поясняет г-жа Мао. — Это считалось невозможным, но теперь мы говорим, что при определённых условиях, которые, как мы знаем, существовали на планете, это может произойти». 

Комментируя результаты, Джеффри Бромили из Эдинбургского университета (Великобритания) отмечает: «Новые данные говорят о том, что формирование ядра не было простым, одноступенчатым событием. И этот сложный процесс, должно быть, оказал не менее сложное влияние на последующую химию Земли».

Работа г-жи Мао поднимает важные вопросы о том, как начинается формирование ядра планет. Общепринятая теория гласит, что изучение ядер метеоритов и астероидов расскажет нам о нашей собственной планете, но г-н Бромили считает, что раннее формирование ядра возможно только на больших планетах. Поэтому химический состав Земли сильно изменился в этом процессе и теперь значительно отличается от состава планет поменьше и астероидов. 

Г-н Бромили и его коллеги теперь изучают, какие ещё факторы могли повлиять на формирование строения Земли — например, столкновения с астероидами и другими телами в хаосе ранней Солнечной системы. Их выводы тоже добавляют вопросов. «Мы всё чаще наблюдаем металлические ядра у тел, которые значительно меньше Земли, — говорит учёный. — Какой процесс повлиял на формирование ядер у тел, которые никогда не были настолько большими, чтобы там имела место перколяция расплавов на большой глубине?» 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии

В последнем номере журнала Science была опубликована статья о развитии жизни на нашей планете во времена молодого Солнца.

Земля во времена архейского эонаЗемля во времена архейского эонаУченые из CRPG-CNRS University of Lorraine и университета Манчестера опровергли одну из теорий объясняющих теплый климат в те времена на нашей планете.

Не смотря на то, что вследствие слабого молодого Солнца температура на Земле в архее должна была быть гораздо ниже чем сегодня, что могло создавать фактически не возможные условия для развития жизни на нашей планете, у нас есть все подтверждения того, что Жизнь в течение всего этого времени от 3,8 до 2,4 млрд. лет назад успешно эволюционировала.

“Во времена архея, на поверхность Земли приходилось на 20-25% меньше солнечной энергии чем сейчас” рассказывает один их авторов исследования доктор Рей Берджесс, из Манчестерской школы Земли, атмосферы и Экологических наук. “Если выбросы парниковых газов в те времена были на современном уровне, то Земля должна была быть оледеневшей, чему противоречат полученные геологические данные, свидетельствующие о том, что никаких глобальных оледенений до конца архея не было и что на планете была широко распространена жидкая вода”.

Одно из объяснений данной загадки заключается в том, что уровень парниковых газов - один из регуляторов климата Земли - были значительно выше в архее, чем сегодня.

"Для противодействия эффекту слабого Солнца, концентрации диоксида углерода в атмосфере Земли должны были быть в 1000 раз выше, чем сейчас", - сказал ведущий автор профессор Бернард Марти, из CRPG-CNRS университета Лотарингии. "Тем не менее, древние ископаемые почвы - лучшие показатели концентрации древнего уровня углекислого газа в атмосфере показывают, что его концентрация в архее была гораздо меньше чем следовало бы ожидать. В атмосфере так же присутствовали и другие парниковые газы, в частности, аммиак и метан, но эти газы являются хрупкими и легко разрушаются от ультрафиолетовой солнечной радиации, поэтому вряд ли оказывали какое-то влияние."

Другая проверяемая ими теория объясняет парниковый эффект большим содержанием в атмосфере азота, усиливавшего парниковый эффект от углекислого газа и позволившего в результате этого Земле оставаться свободной ото льда.

Ученые проанализировали образцы крошечных пузырьков воздуха в капельках воды с кварца Северной Австралии, из очень старых и исключительно хорошо сохранившихся пород.

"Мы измерили количество изотопов азота и аргона в древнем воздуха", сказал профессор Марти. "Аргон благородный газ, который, будучи химически инертными, является идеальным элементом для мониторинга атмосферных изменений. Использовав измерения азота и аргона, мы смогли реконструировать количество и изотопный состава азота, растворенного в воде, что позволило реконструировать атмосферу, которая когда-то была в равновесии с водой. "

Исследователи обнаружили, что парциальное давление азота в архейской атмосфере было примерно такое же, а возможно, даже немного ниже, чем в настоящее время, что исключает влияние азота в качестве одного из главных претендентов на решение головоломки раннего климата Земли.

Д-р Берджесс добавил: "количество азота в атмосфере было слишком низким для повышения парникового эффекта углекислого газа и недостаточным, чтобы это привело к нагреву планеты. По нашим расчетам содержание углекислого газа должно было быть выше, чем считалось ранее, что приводит в противоречие с их оценками основанными на ископаемых почвах показывающих, что содержание парникового газа было не достаточно высоким чтобы объяснить парадокс молодого Солнца.

Читайте так же о моделировании климата Земли в неоархеи 2,8 млрд лет назад и как могли водород и азот повлиять на повышение температуры Земли.

 


 

Источник: Phys.org


 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

..Из чего следует, что Земля на момент удара имела плотную атмосферу. И любой расчёт такого события показывает, что эту атмосферу она должна была потерять.

Так вот, ещё не зная об этих данных по датировке столкновения Земли с загадочной Тейей, планетолог Сара Стюарт (Sarah Stewart) из Гарвардского университета (США) вместе с коллегами разработала модель, в которой такое событие ведёт к потере нашей планетой атмосферы. Свои модельные результаты учёные представили на конференции, посвящённой происхождению Луны. Мероприятие проходило в Лондоне (Великобритания) в конце сентября.

В своих изысканиях учёные с особым пристрастием проследили судьбу гелия и неона — газов, распространённых по всей Солнечной системе и сегодня почти отсутствующих на Земле. И если дефицит гелия можно объяснить его лёгкостью и «уходом» в космическое пространство, то с неоном о лёгкости говорить не приходится.

Возможно, именно так всё и было. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.).. Возможно, именно так всё и было. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.).. Проанализировав образцы из нынешней Исландии, взятые со дна Срединно-Атлантического хребта, профессор Стюарт и Ко выяснили, что в нижележащих слоях планеты следы присутствия гелия и неона всё-таки есть, причём довольно обильные. То есть несколько миллиардов лет назад оба газа на Земле были. Но где всё это сегодня? Почему планету покинул сравнительно тяжёлый неон? «Для столь драматической перемены недостаточно просто снять крышку с банки; нет, оказавшись в катастрофическом событии по типу гигантского столкновения, вам придётся одномоментно вышвырнуть сразу всю атмосферу», — полагает г-жа Стюарт. 

Вот только расчёты показывают, что даже очень сильное столкновение, такое как межпланетное соударение Земля — Тейя, само по себе не в состоянии обеспечить то соотношение неона в нижних и верхних слоях планеты, которое наблюдается на практике. Вывод: Земля теряла свою атмосферу не один раз, а несколько. В результате серии столкновений поверхность превратилась в океан расплавленной лавы, вскоре застывавшей, а потом снова становившейся жидкой. Коллизия Земля — Тейя, скорее всего, была последней и наиболее значимой из таких событий, вдобавок к добиванию первоначально газовой оболочки нашей планеты ещё и создавшей из её же обломков крупный спутник.

Всё это замечательно, скажете вы, но чем это мы тут дышим? Действительно, если атмосфера однажды была потеряна, её нынешнее существование требует объяснений. Исследовательница полагает, что за нашу новую атмосферу «второго поколения» во многом ответственны планетезимали, которые продолжали обрушиваться на Землю уже после её клинча с Тейей. Впрочем, эта теория не учитывает недавних исследований, представленных на той же конференции и показывающих, что столкновение, породившее Луну, случилось не 4,5 млрд лет назад, вскоре после начала формирования планет, а на 100–200 млн лет позже. В свете этих цифр падение на Землю планетезималей выглядит труднообъяснимым, ибо через пару сотен миллионов лет после появления планеты планетезималей в Солнечной системе уже не должно быть.

В любом случае, что бы ни принесло на Землю газы и воду, которых она в значительной степени лишилась в результате серии гигантских столкновений, мы просто обязаны похвалить молодую планету за талант к восстановлению. Потерять вещества по массе больше Луны, пережить встречу с планетой, превышающей Марс, и после этого не только восстановить плотную атмосферу, но даже родить нас с вами... Это нечто. И это то, что свидетельствует об огромном запасе устойчивости, который есть у землеподобных планет как потенциальной колыбели разумной жизни.

Отчёт об исследовании будет опубликован в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии

Геологи установили, что кислород присутствовал в атмосфере Землю большую часть ее истории. Следовательно, первые фотосинтезирующие организмы возникли гораздо раньше, чем принято считать.

Кислород появился в атмосфере Земли уже 3 млрд лет назад Кислород появился в атмосфере Земли уже 3 млрд лет назад Об этом говорится в статье датских исследователей из Копенгагенского университета, опубликованной в свежем выпуске журнала Nature.

Считается, что почти половину своей 4,5-миллиардной истории Земля провела без кислородной атмосферы. Впервые в ощутимых количествах кислород появился на нашей планете во время так называемой кислородной революции около 2,3 миллиардов лет назад - его стали выделять фотосинтезирующие бактерии. Об увеличении концентрации кислорода говорят окисленные породы, в тот период впервые появляющиеся в геологической летописи.

Однако авторы статьи выяснили, что кислород стал поступать в атмосферу на 700 миллионов лет раньше. Об этом свидетельствует анализ образцов палеопочвы возрастом 3 миллиарда лет, собранных в Южной Африке. Ученые обнаружили, что в палеопочве наблюдается пониженное содержание изотопа хрома-53. Это говорит об активных процессах окисления, при которых хром с валентностью III переходил в хром с валентностью IV.

Дело в том, что хром-53 накапливается преимущественно в окисленной форме, а затем соединения хрома IV вымываются, что понижает общее содержание изотопа. Исходя из особенностей этого процесса, геологи вычислили, что 3 миллиарда лет назад концентрация кислорода в атмосфере составляла 3 на 10 в минус 4-ой степени от нынешнего уровня. Почти наверняка он имел биогенное происхождение, поскольку за счет чисто абиотических процессов так много O2 образоваться не может.

«Наше исследование доказывает, что аэробные формы жизни и фотосинтез, при котором выделяется кислород, появились очень рано», -- пояснил Шон Кроув, один из авторов работы.

 


 

Источник: infox.ru

 


 

 

Опубликовано в Новости Палеонтологии

Считается, что судьбоносное столкновение случилось 4,56 млрд лет назад. Но Ричард Карлсон (Richard Carlson) из Института Карнеги (США), который проанализировал все доступные лунные породы, думает иначе. Ему кажется, что возраст Селены колеблется между 4,40 и 4,45 млрд лет.

По одной из теорий, чтобы Луна получилась именно такой, какой мы её видим, столкнувшаяся с Землёй планета должна была быть в несколько раз тяжелее Марса. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL-Caltech.) По одной из теорий, чтобы Луна получилась именно такой, какой мы её видим, столкнувшаяся с Землёй планета должна была быть в несколько раз тяжелее Марса. (Здесь и ниже иллюстрации NASA / JPL-Caltech.) Какая разница, спросите вы? 110–160 млн лет на фоне миллиардолетней истории тел такого рода и впрямь не так уж много...

Образование ЛуныОбразование Луны...Но разница есть, и она существенна. Предположительно, слои Земли через более чем сотню миллионов лет после её возникновения уже были дифференцированы. Была и атмосфера, и удар загадочной планеты, которой пока условно присвоено имя Тейя, неизбежно обязан был сорвать в космос значительную её часть. Как получилось, что после этого она всё ещё сохраняла весьма значительную плотность? Загадка. 

 Новая датировка Луны как самостоятельного небесного тела тоже не отличается пока полной ясностью. Хотя анализ лунного материала показал, что нет ни одного образца, вещество которого претерпело бы плавление до 4,36 млрд лет назад, само их количество и репрезентативность не впечатляют: мы слишком мало сделали для изучения Луны «на месте».

Кроме того, в ряде районов Земли были найдены следы большого геологического события, сопровождавшегося плавлением скальных пород в значительных масштабах. Событие это, по всей видимости, произошло около 4,45 млрд лет тому назад, а потому вполне может быть следом столкновения с Тейей:

Если выводы г-на Карлсона верны, то наша планета — поистине образец стойкости: удар, по силе превышающий всё, что терзало Землю в последующие миллиарды лет, не только не разрушил её (что, вообще говоря, не просто), но даже не лишил атмосферы и воды, без которых планета не могла бы дать развиться тому миру, в коем мы проживаем.

Исследование представлено 23 сентября 2013 года на встрече Королевского общества в Лондоне (Великобритания), посвящённой происхождению Луны.

 

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Астрономии

Последние следы жизни на Земле исчезнут примерно через 1,75 миллиарда лет в результате полного испарения жидкой воды с ее поверхности, что накладывает жесткие временные рамки на возможность появления разумной жизни на других планетах, говорится в статье, опубликованной в журнале Astrobiology.

Жизнь на Земле просуществует еще 1,75 миллиарда летЖизнь на Земле просуществует еще 1,75 миллиарда лет"Подобные исследования позволяют нам оценить шансы на развитие жизни на других планетах. Конечно, эволюция во многом зависит от случайностей, но мы знаем, что на появление человека ушло примерно 75% от времени существования жизни на Земле. Вполне вероятно, что все будет происходить так же и на экзопланетах", — заявил Эндрю Рашби из университета Восточной Англии в Норвике (Великобритания).

Рашби и его коллеги вычислили время исчезновения жизни на Земле и оценили шансы на ее появление на семи известных экзопланетах в "зоне жизни", построив компьютерную модель планетарной системы. Она учитывала то, как меняются свойства светила по мере его старения, и оценивала вероятность существования жизни на планетах в разные времена.

Моделирование показало, что жизнь на Земле просуществует еще около 1,75 миллиарда лет, что составляет примерно четверть от общего времени ее существования на нашей планете. Примерно в это время солнечный "энергопаек" Земли повысится настолько, что вся вода на планете испарится. Как подчеркивают ученые, человек и другие многоклеточные живые существа исчезнут гораздо раньше, и к этому времени на Земле будут встречаться лишь самые живучие микроорганизмы.

Аналогичные расчеты для Марса и экзопланет показали, что размеры светила были главным фактором в "продолжительности жизни" на них. К примеру, солнцеподобная звезда ограничит время существования жизни на планете Kepler-22b в 4,3-6,1 миллиарда лет, а небольшой красный карлик сделает "суперземлю" Gliese 581d обитаемой в течение 45-55 миллиардов лет. Поэтому ученые предлагают учитывать этот факт при поиске "двойников" Земли при помощи орбитальных и наземных телескопов.


Источник: РИА Новости 


 

Опубликовано в Новости Экологии

Филип Ливермор (Philip Livermore) и его коллеги из Лидского университета (Великобритания) заявляют, что им наконец-то удалось решить загадку о направлении вращения слоёв ядра нашей планеты.

Магнитное поле, порождаемое внешними слоями ядра, заставляет его внутренние слои крутиться в противоположном направлении. (Иллюстрация UL.) Магнитное поле, порождаемое внешними слоями ядра, заставляет его внутренние слои крутиться в противоположном направлении. (Иллюстрация UL.) Сейсмографы, следящие за колебаниями, которые вызваны землетрясениями, и охватывающие всё бόльшую глубину земных недр, указали на то, что твёрдое ядро, которое в значительной степени состоит из железа, вращается с запада на восток значительно быстрее, чем верхние слои планеты, на которых живём мы. Твёрдая часть ядра, по размерам примерно соответствующая Луне, окружена жидкими внешними слоями, восходящие потоки в которых и порождают магнитное поле Земли.

А вот наблюдения за магнитным полем планеты приводили к противоположным выводам: получалось, что ядро (по крайней мере его наружные слои) должно вращаться с востока на запад. Причины этого очень долго оставались не вполне ясными.

Согласно модели, построенной учёными из Лидса, объяснить противоречие можно следующим образом. «Магнитное поле толкает внутреннее ядро с запада на восток, заставляя его вращаться быстрее, чем остальную планету. В то же время оно воздействует на жидкие наружные слои ядра в противоположном направлении, и те двигаются с востока на запад», — уверены г-н Ливермор и его команда.

То, что, по наблюдениям, магнитное поле Земли хотя и медленно, но меняется, означает, что через сотни или тысячи лет направление вращения может стать другим, и так, несомненно, уже случалось в прошлом. Всего 800 тыс. лет тому назад стрелка компаса показала бы на юг, где тогда находился нынешний северный магнитный полюс. Более того, некоторые данные свидетельствуют, что 3 тыс. лет назад были периоды, когда жидкая часть ядра вращалась в восточном, а не в западном направлении.

Если верить вновь представленной модели, в такие времена внутреннее твёрдое ядро должно было вращаться в западном направлении, то есть противоположном нынешнему. 

Состоятельность гипотезы проверили с помощью симуляции на суперкомпьютере, и оказалось, что она моделирует историю магнитного поля в Земли в 100 раз точнее, чем все прежние теории и модели. Из этого учёные делают вывод, что два слоя ядра планеты действительно вращаются в противоположных направлениях, периодически их меняя.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of National Academy of Sciences (доступен полный текст).


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии

Первые 600 млн лет истории Земли называются катархеем, а по-английски — Hadean, что означает «гадесский». Причины, по которым этот период получил своё имя, очевидны: «Гадес» (он же Аид) — владыка ада, чьё имя и породило русское слово «ад». 

Земля в катархее. Симпатичное место, правда? (Иллюстрация Wikimedia Commons.)Земля в катархее. Симпатичное место, правда? (Иллюстрация Wikimedia Commons.)Считается, что условия на планете в то время были и впрямь адовы: Земля не имела твёрдой поверхности, то есть кора её была частично расплавлена (оттого осадочных пород не осталось). «Традиционно катархей рассматривается как период, когда наша молодая горячая планета была необитаемым местом», — подтверждает Джудит Коггон (Judith Coggon) из Боннского университета(Германия).

 Однако этот ад мог длиться сравнительно немного времени. Г-жа Коггон вместе с коллегами сделала вроде бы небольшое, но очень значимое открытие: камни из Гренландии, происходящие из мантии и имеющие возраст около 4,1 млрд лет, богаты золотом и платиной. А это всего на 400 млн позже образования Земли как планеты, что, казалось бы, выглядит очень странно.

Она же и Луна, вид из космоса. (Иллюстрация Walter Myers.)Она же и Луна, вид из космоса. (Иллюстрация Walter Myers.)Поясним: картина расплавленной поверхности вызывает массу вопросов. Вот, скажем, вода. По сегодняшним представлениям, слишком нагретая атмосфера ведёт к интенсивной потере водяного пара. А жидкая вода вряд ли может соседствовать с лавой, что вызывает вопрос о том, как получилось, что Земля из космоса выглядит голубой. Ведь вода в значительной степени должна была быть потеряна за четыре миллиарда лет, не так ли?

Другой момент: золото и платина «любят железо» (сидерофильны). В расплавленном виде они легко растворяются в жидком железе, а благодаря куда большему весу ещё и тонут в нём. Следовательно, «адов период» должен был легко и непринуждённо освободить верхние слои Земли от этих металлов. Факты тем не менее упрямы: и платина, и золото в коре есть.

Впрочем, не будем драматизировать: всё вышеописанные длилось недолго, и уже 4,3–4,1 млрд лет назад картина была скорее такой. Луна столь велика, потому что вращалась ближе к Земле. (Здесь и ниже иллюстрации Wikimedia Commons.)Впрочем, не будем драматизировать: всё вышеописанные длилось недолго, и уже 4,3–4,1 млрд лет назад картина была скорее такой. Луна столь велика, потому что вращалась ближе к Земле. (Здесь и ниже иллюстрации Wikimedia Commons.)Стандартное объяснение этому явлению совпадает с аналогичным вопросом о воде. В период поздней тяжёлой бомбардировки (примерно 3,9 млрд лет назад) кометы, богатые водным льдом, и астероиды, содержащие металлы платиновой группы, вернули нужные элементы в верхние слои нашей планеты. Это, напомним, суть гипотезы Late Veneer («Позднее покрытие»). На её основе несколько астрономов даже заявляли, что если в той или иной системе интенсивного перемещения комет с дальних орбит к внутренним планетам (~ тяжёлая бомбардировка) не происходило, то гидросфера там сформироваться не может, и жизнь тоже.

Только вот, как теперь оказывается, всё было не так. 4,1 млрд лет назад в верхних слоях уже были и платина, и золото. Они, против всяких ожиданий, не утонули, а вот гипотеза Late Veneer явно близка к этому.

На этой фотографии картина примерно соответствует реальным условиям 4-миллиардолетней давности.На этой фотографии картина примерно соответствует реальным условиям 4-миллиардолетней давности.Джудит Коггон сдержана в выводах: «Позднее покрытие» было нанесено на 200 млн лет раньше, чем считалось, примерно 4,36 млрд лет назад. Очевидно, на те же 200 млн лет «устарели» и земные океаны: если на планету попали металлы из платиновой обоймы, то должна была прийти и кометная вода. А там, где вода, есть и вероятность зарождения жизни, которая, выходит, могла возникнуть на Земле 4,1 млрд лет тому назад.

Впрочем, при всём уважении к осторожности исследовательницы, напомним, что в 2008 году гипотезе «Позднего покрытия» уже был нанесён серьёзный удар. Тогда Мунир Хамаюн (Munir Humayun) из Университета штата Флорида (США) на мощностях НАСА подверг нагреву и высокому давлению образцы геологических пород, сравнительно богатых палладием — другим сидерофильным элементом, и изучил его распределение в расплавленном, а затем остывшем конечном продукте. Тогда-то и выяснилось, что никаких изменений в распределении в сравнении с обычными горными породами нет, и, в принципе, «адово состояние» Земли не обязательно должно было привести к потере «любящих железо» металлов.

Так не пора ли задуматься о том, столь ли необходима поздняя тяжёлая бомбардировка для объяснения состава поверхности нашей планеты?..

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature Geoscience.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Палеонтологии

Хотите быстро сбросить вес? Не нужно возиться с диетами — достаточно переселиться в более высокое место. Вы почувствуете себя легче благодаря колебаниям земной силы тяжести, которые, как показала новая карта, сильнее, чем мы думали. 

В центре изображения находится Эверест: чем больше красного, тем меньше сила тяжести. (Изображение GGMplus / Curtin University.)В центре изображения находится Эверест: чем больше красного, тем меньше сила тяжести. (Изображение GGMplus / Curtin University.)Земная гравитация не одинакова (как иногда полагает обыватель) по всей планете, ибо наш «шарик» не является идеальной сферой и не обладает равномерной плотностью. Кроме того, на экваторе сила притяжения слабее за счёт центробежных сил, возникающих при вращении планеты. Слабее она и на больших высотах, то есть дальше от центра Земли — например, на вершине Эвереста.

И у НАСА, и у Европейского космического агентства есть спутники с высокочувствительными акселерометрами, которые отображают гравитационное поле планеты, но с точностью всего лишь в районе нескольких километров. Между тем сведения о силе тяжести необходимы для строительства туннелей, дамб и даже высотных зданий, поэтому карты с более высоким разрешением имеют значение не только для кабинетных учёных. 

Кристиан Хёрт из Университета Кёртина (Австралия) и его коллеги объединили гравитационные данные со спутников и топографическую информацию и получили тем самым карту изменений силы тяжести между 60° северной и 60° южной широты, что позволило охватить 80% земной суши. 

Карта состоит более чем из 3 млрд точек с разрешением около 250 м. Вычисление силы тяжести в каждой точке на обычном ПК заняло бы пять лет, но тут помог суперкомпьютер, который справился со всей работой за три недели. 

Модель выявила более кардинальные различия в ускорении свободного падения по сравнению с предыдущими исследованиями. Модели обычного типа предсказывают минимальное ускорение свободного падения 9,7803 м/с² на экваторе и 9,8322 м/с² на полюсах. Разработка г-на Хёрта точно указывает на неожиданные места с более разительными отличиями. Самое низкое ускорение свободного падения — на горе Уаскаран в Перу (9,7639 м/с²), а самое высокое — на поверхности Северного Ледовитого океана (9,8337 м/с²). 

«Уаскаран стала в каком-то смысле сюрпризом, потому что она расположена примерно в тысяче километров к югу от экватора, — признаётся г-н Хёрт. — Увеличение силы тяжести по мере удаления от экватора более чем компенсировано высотой горы и местными аномалиями». 

Эти различия означают, что два человека, падающих с высоты 100 м в каждой из этих точек, разобьются с разницей в 16 мс: сначала в Арктике, потом в Перу. Когда группа плакальщиков переместится из Северного Ледовитого океана в высокогорье Анд, каждый из них потеряет 1% своего веса. Впрочем, масса тела, к сожалению, не изменится. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии

Общепринятая теория гласит: Земля возникла около 4,5 млрд лет назад из околосолнечного газопылевого диска, где сначала образовались маленькие частички, которые, сталкиваясь друг с другом, постепенно выросли, остыли и превратились в планеты. Эту точку зрения поддерживают бесчисленные расчёты, модели и геологические наблюдения. Но одна тайна всё же остаётся: если Земля и впрямь возникла в результате столкновений малых тел, её состав должен напоминать таковой у современных малых тел.

Фантазия о сотворении Солнечной системы (иллюстрация NASA / JPL-Caltech).Фантазия о сотворении Солнечной системы (иллюстрация NASA / JPL-Caltech).По какой-то неведомой причине в земной мантии очень мало свинца по сравнению с его содержанием в метеоритах. Где-то должен быть «резервуар» с низким отношением урана к свинцу, но отыскать его никак не удаётся.

Шаг к разгадке сделали сотрудники Массачусетского технологического института (США), которые вроде бы нашли некий «потайной поток» материала в земной мантии — в форме чрезвычайно плотных пород с высоким содержанием свинца, которые кристаллизуются под островными дугами, то есть рядами вулканов, поднимающихся на границах литосферных плит.

В результате столкновения двух тектонических платформ одна из них заходит под другую, и материал коры погружается в мантию. В то же время расплавленный материал мантии поднимается к коре и выбрасывается на поверхность Земли через жерла вулканов. Согласно наблюдениям и расчётам специалистов МТИ, до 70% этой поднимающейся магмы кристаллизуется в упомянутые плотные породы с высоким содержанием свинца, которые уходят обратно в мантию. С их учётом состав мантии напоминает состав метеоритов.

Вы скажете: определить состав материала, который залегает на глубине 40–50 км и опускается обратно в мантию, невозможно. Действительно, он вне досягаемости обычных методов отбора проб. Но есть одно (единственное!) место на земле, где материал с такой глубины вышел на поверхность, — это Кохистанская дуга на севере Пакистана, где 40 млн лет назад столкнулись Индия и Азия. Когда в неё врезалась Индийская плита, островная дуга расширилась и развернулась. В руках учёных оказался уникальный срез перехода от мантии к коре.

С 2000 по 2007 г. ведущий автор исследования Оливер Ягуц совершил несколько поездок в Пакистан и привёз несколько образцов пород из коры дуги и мантии. Лабораторный анализ выявил среди них породы с более высокой плотностью, чем у мантии. Они, по идее, должны были тонуть и создавать тот самый потайной пласт.

Выяснилось также, что в более плотных породах больше свинца по сравнению с ураном, причём отношение элементов совпадает с предсказанным для «пропавшего» резервуара.

Несложные расчёты, основанные на законе сохранения массы и состава местных пород, позволили определить, какое количество материала, поднимающегося из мантии, должно падать обратно (масса Кохистанской дуги минус затонувший материал должно равняться массе материала, вышедшего из мантии). Вот так и были получены те 70%.

Эти результаты приложили к другим островным дугам — Андскому вулканическому поясу, Каскадным горам и пр. Оказалось, что количество и состав материала, ушедшего обратно в мантию в планетарном масштабе, соответствуют предположениям о «скрытом» резервуаре.

Наша Земля и впрямь в определённом смысле создана из большого количества малых тел.

Результаты исследования опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии

Ричард Холм (Richard Holme) из Ливерпульского университета (Великобритания) и его коллеги измеряли колебания в длительности дня с 1969 года — с того времени, когда наука начала регистрировать так называемые геомагнитные вздрагивания, то есть лёгкие колебания земного ядра относительно планеты в целом. С тех пор их было десять.

Вздрагивания ядра, по мнению ряда исследователей, могут играть важную и пока не вполне ясную роль в работе магнитного динамо Земли. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.) Вздрагивания ядра, по мнению ряда исследователей, могут играть важную и пока не вполне ясную роль в работе магнитного динамо Земли. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.) Эти колебания, вызываемые неясными пока причинами, протекают внутри самого земного ядра и передаются во внешние слои Земли лишь тогда, когда накапливается определённый угловой момент.

Строение ЗемлиСтроение ЗемлиЧтобы выяснить, влияет ли факт передачи момента на длительность суток, учёным пришлось исключить все другие виды колебаний, замедляющих или ускоряющих вращение планеты. К ним, кроме со школы известного приливного торможения Земли Луной, относят, как ни странно, не только таяния ледников и их перемещение по суше, но и мощные океанские течения и даже стратосферные воздушные потоки. Хотя их совместное влияние обычно не превышает миллисекунды в год, учитывая массу планеты, это означает огромную энергию названных воздействий. Посему их отделение от влияния геомагнитных вздрагиваний оказалось не таким простым делом.

Получив в итоге очищенные данные по длительности суточного вращения, на них наложили график с датами вздрагиваний земного ядра. Сильная корреляция, демонстрирующая, что каждое из них меняло длину суток, была очевидной, утверждают учёные. Правда, у них уже появились оппоненты, которые считают, что действительно значимое изменение показало лишь вздрагивание 2003 года, а остальные события такого рода менее убедительны.

Каждое вздрагивание в среднем сдвигает длительность дня на 0,1 мс. Ничтожное значение, верно? Между тем через миллиард лет нам так не покажется. Но речь не о том. Колебания информируют нас о поведении земного ядра. В частности, их дальнейший анализ, как считает Ричард Холм, способен улучшить наше понимание того, как ядро и мантия обмениваются угловым моментом.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Опубликовано в Новости Геологии
Страница 1 из 2

Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Океан «Земли-снежка» накопил огромные запасы метана

27-03-2011 Просмотров:10719 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Океан «Земли-снежка» накопил огромные запасы метана

Палеогеологам удалось объяснить парадокс, который напрямую связан с гипотетическим периодом глобального обледенения Земли. Заодно они нашли подтверждение теории, известной как «Земля-снежок» Бескрайняя ледяная пустыня (Википедия) В конце неопротерозойской эры (примерно 1000...

Ученые выяснили, почему мутации не погубили человечество

05-05-2017 Просмотров:2635 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые выяснили, почему мутации не погубили человечество

Российские и зарубежные ученые впервые проследили за появлением большого числа вредных мутаций в ДНК людей и мушек-дрозофил и раскрыли механизм, препятствующий быстрому их накоплению в геноме, говорится в статье, опубликованной в журнале Science. "Мы давно думаем над тем, как человечеству удается...

Почему деревья не растут выше ста метров?

19-01-2013 Просмотров:9158 Новости Ботаники Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему деревья не растут выше ста метров?

Как правило, чем выше дерево, тем меньше его листья. Математическое объяснение этого феномена, оказывается, одновременно накладывает ограничение на максимальную высоту деревьев. Секвойи на Медвежьей горе в Калифорнии (фото MizzD) Каре Йензен из...

Сухоносые приматы (лат. Haplorhini)

27-10-2016 Просмотров:3816 Сухоносые приматы (лат. Haplorhini) Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Сухоносые приматы (лат. Haplorhini)

Подотряд: Сухоносые приматы (лат. Haplorhini) Научная  классификация   Без ранга: Вторичноротые (Deuterostomia) Тип:  Хордовые (Chordata) Подтип: Позвоночные (Vertebrata) Инфратип: Челюстноротые (Ghathostomata) Надкласс: Четвероногие (Tetrapoda) Класс: Млекопитающие (Mammalia) Подкласс: Звери (Teria) Инфракласс: Плацентарные  (Eutheria) Надотряд: Эуархонтогли́ры (Euarchontoglires) Грандотряд: Эуархонты (Euarchonta) Миротряд: Приматообразные (Primatomorpha) Отряд: Приматы (Primates) Подотряд: Сухоносые приматы (Haplorhini) Инфраотряд: Обезьянообразные (Simiiformes) Долгопятообразные (Tarsiiformes)    Оглавление 1. Общие сведения о Сухоносых...

Открыватели "мышьяковой жизни" опровергли ее существование

09-07-2012 Просмотров:7397 Новости Микробиологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Открыватели "мышьяковой жизни" опровергли ее существование

Первооткрыватели "внеземных" бактерий, использующих мышьяк вместо фосфора для строительства молекул ДНК, опровергли свои собственные выводы, попытавшись вырастить колонию таких микробов при полном отсутствии фосфора в питательной среде, говорится в двух...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.