Предыдущее моделирование ударов, проникающих в мантию Земли, показало, что только небольшая часть металлического ядра планетезималей может быть ассимилирована мантией, а большая часть этих металлов, включая HSE, быстро стекает в ядро Земли. В связи с этим возникает вопрос о том, как Земля получает свои драгоценные металлы. Для решения этой проблемы исследователи разработали новое моделирование, объясняющее состав металлов и пород современной мантии.
Металло-мантийная перекройка
Исследователи предлагают геофизически правдоподобное объяснение изобилия HSE-металлов в мантии Земли. В период бомбардировки на Землю обрушивались импакторы, которые доставляли материалы. Сначала жидкие металлы опускались в локально образовавшийся в результате удара океан магмы, а затем просачивались в частично расплавленную зону под ним. В результате сжатия металлы в расплавленной зоне затвердевают и оседают. Наконец, тепловая конвекция перемешивает и перераспределяет пропитанные металлами компоненты мантии в течение длительного геологического времени.
Как HSE остаются в мантии
Относительное обилие HSE в мантии позволяет предположить, что они были доставлены туда в результате ударных воздействий после формирования ядра Земли. Однако понять, как эти элементы остались в мантии, было непросто. В новом моделировании рассматривалась частично расплавленная зона под локальным океаном магмы, порожденным ударом, которая могла остановить спуск планетезимальных металлов в ядро Земли.
"Для этого мы смоделировали смешение импактного планетезималя с мантийными материалами в трех текучих фазах: твердые силикатные минералы, расплавленная силикатная магма и жидкий металл", - пояснил д-р Коренага. "Быстрая динамика этой трехфазной системы в сочетании с длительным перемешиванием, обеспечиваемым конвекцией в мантии, позволяет удерживать HSE планетезималей в мантии".
Данное исследование дает важнейшее представление о происхождении и распределении благородных металлов в мантии Земли. Поняв, как эти металлы сохранились в мантии, ученые смогут глубже изучить процессы, формировавшие состав нашей планеты, и, возможно, открыть новые методы добычи этих ценных ресурсов.
Д-р Марчи подчеркивает важность этого исследования: "Данное исследование не только проливает свет на обилие драгоценных металлов в мантии Земли, но и позволяет по-новому взглянуть на процесс эволюции нашей планеты. Оно открывает перспективы для будущих исследований, которые позволят лучше понять раннюю историю Земли и процессы, сформировавшие ее.
По информации" /> Прежние представления в сравнении с новыми идеями
Предыдущее моделирование ударов, проникающих в мантию Земли, показало, что только небольшая часть металлического ядра планетезималей может быть ассимилирована мантией, а большая часть этих металлов, включая HSE, быстро стекает в ядро Земли. В связи с этим возникает вопрос о том, как Земля получает свои драгоценные металлы. Для решения этой проблемы исследователи разработали новое моделирование, объясняющее состав металлов и пород современной мантии.
Металло-мантийная перекройка
Исследователи предлагают геофизически правдоподобное объяснение изобилия HSE-металлов в мантии Земли. В период бомбардировки на Землю обрушивались импакторы, которые доставляли материалы. Сначала жидкие металлы опускались в локально образовавшийся в результате удара океан магмы, а затем просачивались в частично расплавленную зону под ним. В результате сжатия металлы в расплавленной зоне затвердевают и оседают. Наконец, тепловая конвекция перемешивает и перераспределяет пропитанные металлами компоненты мантии в течение длительного геологического времени.
Как HSE остаются в мантии
Относительное обилие HSE в мантии позволяет предположить, что они были доставлены туда в результате ударных воздействий после формирования ядра Земли. Однако понять, как эти элементы остались в мантии, было непросто. В новом моделировании рассматривалась частично расплавленная зона под локальным океаном магмы, порожденным ударом, которая могла остановить спуск планетезимальных металлов в ядро Земли.
"Для этого мы смоделировали смешение импактного планетезималя с мантийными материалами в трех текучих фазах: твердые силикатные минералы, расплавленная силикатная магма и жидкий металл", - пояснил д-р Коренага. "Быстрая динамика этой трехфазной системы в сочетании с длительным перемешиванием, обеспечиваемым конвекцией в мантии, позволяет удерживать HSE планетезималей в мантии".
Данное исследование дает важнейшее представление о происхождении и распределении благородных металлов в мантии Земли. Поняв, как эти металлы сохранились в мантии, ученые смогут глубже изучить процессы, формировавшие состав нашей планеты, и, возможно, открыть новые методы добычи этих ценных ресурсов.
Д-р Марчи подчеркивает важность этого исследования: "Данное исследование не только проливает свет на обилие драгоценных металлов в мантии Земли, но и позволяет по-новому взглянуть на процесс эволюции нашей планеты. Оно открывает перспективы для будущих исследований, которые позволят лучше понять раннюю историю Земли и процессы, сформировавшие ее.
По информации" />
14.10.2023 Столкновение Земли с объектом размером с Луну: секрет появления золота и платины в мантии Земли
Ранняя история Земли
Примерно 4,5 млрд. лет назад Земля испытала мощное столкновение с планетой размером с Марс, в результате которого из обломков, выброшенных на орбиту Земли, образовалась Луна. За этим событием последовал период интенсивной бомбардировки, известный как "поздняя аккреция", в течение которого планетезимали, некоторые из которых были размером с Луну, сталкивались с Землей и приносили различные материалы, включая высокосидерофильные элементы (ВСС) - металлы с сильным сродством к железу.
Прежние представления в сравнении с новыми идеями
Предыдущее моделирование ударов, проникающих в мантию Земли, показало, что только небольшая часть металлического ядра планетезималей может быть ассимилирована мантией, а большая часть этих металлов, включая HSE, быстро стекает в ядро Земли. В связи с этим возникает вопрос о том, как Земля получает свои драгоценные металлы. Для решения этой проблемы исследователи разработали новое моделирование, объясняющее состав металлов и пород современной мантии.
Металло-мантийная перекройка
Исследователи предлагают геофизически правдоподобное объяснение изобилия HSE-металлов в мантии Земли. В период бомбардировки на Землю обрушивались импакторы, которые доставляли материалы. Сначала жидкие металлы опускались в локально образовавшийся в результате удара океан магмы, а затем просачивались в частично расплавленную зону под ним. В результате сжатия металлы в расплавленной зоне затвердевают и оседают. Наконец, тепловая конвекция перемешивает и перераспределяет пропитанные металлами компоненты мантии в течение длительного геологического времени.
Как HSE остаются в мантии
Относительное обилие HSE в мантии позволяет предположить, что они были доставлены туда в результате ударных воздействий после формирования ядра Земли. Однако понять, как эти элементы остались в мантии, было непросто. В новом моделировании рассматривалась частично расплавленная зона под локальным океаном магмы, порожденным ударом, которая могла остановить спуск планетезимальных металлов в ядро Земли.
"Для этого мы смоделировали смешение импактного планетезималя с мантийными материалами в трех текучих фазах: твердые силикатные минералы, расплавленная силикатная магма и жидкий металл", - пояснил д-р Коренага. "Быстрая динамика этой трехфазной системы в сочетании с длительным перемешиванием, обеспечиваемым конвекцией в мантии, позволяет удерживать HSE планетезималей в мантии".
Данное исследование дает важнейшее представление о происхождении и распределении благородных металлов в мантии Земли. Поняв, как эти металлы сохранились в мантии, ученые смогут глубже изучить процессы, формировавшие состав нашей планеты, и, возможно, открыть новые методы добычи этих ценных ресурсов.
Д-р Марчи подчеркивает важность этого исследования: "Данное исследование не только проливает свет на обилие драгоценных металлов в мантии Земли, но и позволяет по-новому взглянуть на процесс эволюции нашей планеты. Оно открывает перспективы для будущих исследований, которые позволят лучше понять раннюю историю Земли и процессы, сформировавшие ее.
По информации https://earth-chronicles.ru/news/2023-10-14-174855
© 1999, 2000 "Русский переплет"
Подписаться на новости
АВТОРСКИЕ НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ
"Физические явления на небесах"
| "Terra & Comp" (Геология и компьютеры)
| "Неизбежность странного микромира"|
"Научно-популярное ревю"| "Биология и жизнь" | Теорфизика для малышей
Семинары - Конференции - Симпозиумы - Конкурсы
НАУКА В "РУССКОМ ПЕРЕПЛЕТЕ"
Проект поддержан
Международной Соросовской
Программой образования в
области точных наук.
Новости из мира науки и
техники
The Best of Russian Science and Technology
Страницу курирует проф. В.М.Липунов
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
19:50
В новом исследовании ученые обнаружили геофизически правдоподобный сценарий, объясняющий изобилие драгоценных металлов, таких как золото и платина, в мантии Земли. Исследование, проведенное под руководством д-ра Дзюна Коренаги из Йельского университета в сотрудничестве с д-ром Симоне Марчи из Юго-Западного исследовательского института, предполагает, что перемешивание мантийных материалов под воздействием ударной волны может препятствовать погружению этих металлов в ядро Земли.
Обозрение "Terra & Comp".
Помощь
корреспонденту
Кнопка куратора
Добавить новость
Добавить новости
НАУКА В "РУССКОМ
ПЕРЕПЛЕТЕ"
Дизайн - Алексей Комаров
