Vulkāns izverd unikālu minerālu no Zemes vēstures

Zemūdens vulkāns pie Madagaskaras krastiem ir izvirdis ķīmiskas vielas, kas, domājams, nāk no pirmatnējā magmas okeāna, kurš pastāvēja pirmajos 100 miljonos Zemes vēstures gadu, vēsta “New Scientist”.

Zinātnieki tradicionāli uzskatīja, ka Zemes mantija — biezs karsto iežu slānis zem garozas — nepārtraukti mutuļo vairāk nekā četrus miljardus gadu, kas nozīmē, ka gandrīz visas planētas agrākās vēstures ķīmiskās pēdas laika gaitā ir zudušas. Tomēr jaunais atklājums apstrīd šo pieņēmumu.

"Tas daudz ko mainīs, jo tagad mums ir pierādījumi, ka 4,5 miljardus gadu veci materiāli — no paša Zemes vēstures sākuma — joprojām pastāv pietiekamā daudzumā, lai tos varētu iegūt no vulkāna," sacīja zinātniece Katrīna Šovela.

Zinātnieki uzskata, ka hādeja periodā Zemē ietriecās Marsa lieluma ķermenis, kura atlūzas vēlāk izveidoja Mēnesi. Trieciens tik ļoti uzkarsēja jauno planētu, ka to pārklāja nepārtraukts izkusušas lavas okeāns. Nākamo miljonu gadu laikā šī magma atdzisa un kristalizējās, veidojot pirmo Zemes garozu virs mantijas.

Daži zinātnieki iepriekš bija spekulējuši, ka šīs sākotnējās kristalizācijas pēdas varētu būt saglabājušās Zemes mantijā, taču līdz nesenam laikam trūka precīzu analītisko metožu, lai to pierādītu.

Pēc Šovelas teiktā, viss sākās 2018. gada maijā, kad neparasta zemestrīču sērija pie Francijas salas Majotas, starp Madagaskaru un Mozambiku, lika zinātniekiem atklāt jaunu vulkānu aptuveni 50 kilometrus uz austrumiem, ko sauc par Fani Maore. Izvirdumi, kas turpinājās nākamos trīs gadus, izsūknēja no Majotas tik daudz magmas, ka sala iegrima par aptuveni 20 centimetriem.

Pētniece un viņas kolēģi savāca vulkānisko iežu paraugus no Fani Maore vulkāna un kaimiņos esošās Majotas, lai salīdzinātu jaunā vulkāna ķīmisko sastāvu ar vecākās vulkāniskās sistēmas sastāvu. Komandai pievienojās Klodīna Izraēla no Kembridžas Uuniversitātes, kura izmantoja modernu, īpaši precīzu metodi, lai izmērītu neodīma izotopu sīkās atšķirības, kas, viņasprāt, saglabā ķīmisko "ierakstu" par to, kā Zemes pirmatnējais magmas okeāns kristalizējās planētas atdzišanas laikā.

Saskaņā ar pieejamajiem datiem, Fani Maore lavā bija nedaudz augstāka neodīma-142 un neodīma-144 attiecība nekā Majotas lavā. Tas, iespējams, atspoguļo senās mantijas kabatu, kas izbēga no miljardiem gadu ilgas sajaukšanās un joprojām ir relatīvi bagāta ar bridgmanītu, minerālu, kas, domājams, bija viens no pirmajiem, kas kristalizējās no Zemes pirmatnējā magmas okeāna.

Rezultāti liecina, ka Zemes mantija, iespējams, nekad nav bijusi tik rūpīgi sajaukta, kā uzskatīja lielākā daļa ģeologu, un tas varētu palīdzēt zinātniekiem rekonstruēt, kā tieši sacietēja planētas pirmatnējais magmas okeāns.