Сравнение земных пород с древними метеоритами давно ставило геологов в тупик. Анализы показывали, что в поверхностных слоях планеты слишком много «молодого» свинца и заметно меньше его древней формы. Из-за этого возникал парадокс: по изотопным данным Земля будто бы выглядела моложе метеоритов, из которых сформировалась, что противоречит самой логике происхождения планеты. Судьба первичного свинца оставалась неясной.
Плату за свет и мусор снизят после масштабной проверки сферы ЖКХ
Для геологов свинец — важный инструмент датировки. Он представлен несколькими изотопами: три из них образуются в результате распада урана и тория, а свинец-204 существует с момента формирования Земли. Соотношение этих изотопов позволяет определять возраст пород и отслеживать перемещение вещества между корой, мантией и ядром. Недостаток древнего свинца в образцах с поверхности нарушал эту систему расчетов и требовал объяснения.
Группа ученых из Наньянского технологического университета проверила гипотезу о том, что значительная часть свинца может быть скрыта в глубинных слоях мантии. Исследователи сосредоточились на сульфиде свинца, поскольку этот элемент легко взаимодействует с серой. С помощью программного обеспечения CALYPSO они смоделировали поведение вещества при экстремальном давлении и температуре, характерных для недр планеты.
Расчеты показали, что сульфид свинца в условиях глубокой мантии сохраняет твердое состояние даже при температурах, близких к 5000 градусам Цельсия. Это означает, что древний свинец мог накапливаться в таких резервуарах и не участвовать в процессах, связанных с ураном и торием, оставаясь изолированным от поверхности. Результаты работы опубликованы в журнале Nature Communications.
Дополнительное моделирование выявило возможность образования двух новых структур — PbS2 и PbS3. Первая из них отличается высокой устойчивостью и остается неподвижной даже при экстремальных параметрах. Вторая имеет более низкую температуру плавления, что теоретически позволяет ей постепенно подниматься вверх. Именно с этой формой ученые связывают свинец, обнаруживаемый сегодня в вулканических породах.
Авторы исследования считают, что полученные данные помогают разрешить давнюю изотопную загадку и уточнить представления о внутреннем строении Земли. В дальнейшем команда намерена воспроизвести условия глубинной мантии в лаборатории, чтобы подтвердить выводы экспериментально, а также продолжить поиск следов этих процессов в реальных образцах вулканических пород.
Читайте также:
- С 1 апреля грозят изменения в правилах езды для российских водителей
- Эксперты рассказали, что ждет рынок недвижимости в РФ в ближайшие годы
- Ужесточение контроля за деньгами россиян в 2026 году грозит блокировками
- Названо 5 законных способов реально увеличить пенсию в 2026 году
- Россиянам объяснили, какой максимальный размер страховой пенсии возможен
