Команда учёных полагает, что необъяснённое соотношение изотопов в недрах Земли может «сигналом» от материала тех времён, когда наша планета ещё не столкнулась с достаточно крупным планетарным телом, что привело к образованию Луны. Они могут быть отголосками древней Земли, которая существовала до предполагаемого столкновения 4,5 млрд лет тому назад. Эта работа представлена на Международной Гольдшмидтовской конференции, проходившей в Сакраменто (штат Калифорния).
В настоящее время доминирует теория, согласно которой Луна сформировалась 4,5 млрд лет тому назад, когда Земля столкнулась с неким астрономическим телом, масса которого была примерно такой же как у Марса. Это гипотетическое небесное тело получило название «Тейя». Согласно теории, тепло, которое высвободилось в результате столкновения, привело к частичному «таянию» Земли. В последующем, по мере охлаждения раскалённых обломков и происходило формирование Луны.
Команда учёных из Гарвардского университета полагают, что они идентифицировали знак того, что только часть Земли была подвержена расплаву, из чего следует, что в пределах мантии нашей планеты всё ещё существует ее самый древний материал.
Согласно ведущему исследователю Sujoy Mukhopadhyay из Гарварда, энергии, высвободившейся в результате столкновения Земли и Тейи, было бы достаточно, чтобы расплавить всю планету. По его мнению, эта энергия была неравномерно распределена по древней Земле. Из этого следует, что большая часть подверженного удару полушария, вероятно, полностью бы «выпарилась», а противоположное полушарие процессы расплава и вовсе бы не затронули.
Команда проанализировала соотношения изотопов инертного газа из глубин мантии Земли и сравнила полученные результаты с соотношением изотопов ближе к поверхности. Учёные установили, что соотношение 3He к 22Ne в приповерхностной мантии значительно выше, чем аналогичное соотношение в недрах мантии Земли.
По словам Mukhopadhyay, из этого следует, что в прошлом мощнейшее столкновение не полностью «перемешало» мантию, следовательно, маловероятно, что когда-то на Земле существовал океан из магмы мантии.
Дополнительными доказательствами этого также служат результаты анализа соотношения 129-Ксенон к 130-Ксенон. Известно, что материал, который попадает на поверхность Земли из недр мантии (через мантийные плюмы), характеризуется более низким соотношение 129-Хе к 130-Хе, чем материал, найденный ближе к поверхности, в частности в базальтах срединно-океанических хребтов. Из-за 129-Хе происходит радиоактивный распад 129-Йода, таким образом изотопы ксенона ставят своего рода метку в истории формирования мантии в течении первых 100 млн лет в истории Земли.
По словам Mukhopadhyay, геохимия показывает, что существуют различия между соотношениями изотопов благородных газов в различных частях Земли, и они нуждаются в логичном объяснении. Идея, согласно которой столкновение Земли с небесных телом планетарных размеров является крупнейшим событием в геологической истории Земли, предполагает, что Земля была расплавлена не полностью. Эта идея оспаривает некоторые из нынешних представлений о формировании планет и энергетике мощнейших ударных воздействий. Если эта теория будет доказана, то исследователи будут иметь возможность изучать отголоски древней Земли, то есть планету до её столкновения с Тейей 4,5 млрд лет назад.
Бывший президент Geochemical Society Richard Carlson из Института Карнеги в Вашингтоне отмечает, что результаты этого исследования позволили по-новому взглянуть на физические процессы, посредством которых может происходить формирование состава планеты.
