Ученые обнаружили в выбросах вулканов на Гавайских островах породы, которые сформировались через 50 миллионов лет после рождения Земли. О своем открытии исследователи сообщили в журнале Science.
В ходе исследования ученые изучили изотопы в породах, которые были выброшены на поверхность Земли в 1959 году во время извержения вулкана Килауэа, и заметили нечто необычное: доли изотопов гелия и вольфрама в них были не похожими ни на что на Земле.
Как отмечают ученые, в породах содержится необычайно мало гелия-3 и мало вольфрама-182.
Вольфрам-182 возникает лишь путем распада крайне нестабильного гафния-182, чей период полураспада составляет всего 9 миллионов лет. Благодаря этому весь гафний-182 должен был исчезнуть из пород Земли через 50 миллионов лет после рождения Солнечной системы.
Это позволяет использовать вольфрам-182 в качестве индикатора возраста пород. Его доля будет выше в более древних породах в силу склонности вольфрама мигрировать в сторону ядра планеты и ниже – в более молодых породах, переживавших полную переплавку. Аналогичным образом, породы, поднимавшиеся к поверхности Земли от самого ядра, будут иметь в себе необычно низкую концентрацию вольфрама-182, так как он просто не успел опуститься до такой глубины.
Соответствующим образом для идентификации возраста пород служит и содержание гелия-3: чем его больше, тем древнее породы, так как его "большой брат" гелий-4 возникает при распаде урана, тория и других радиоактивных элементов и перемешивается с "первичным" гелием-3 при переплавке.
Ранее международная группа геологов выяснила, что твердое металлическое ядро внутри Земли образовалось 1-1,5 млрд лет назад. Также ученые смогли определить скорость роста земного ядра: за год его радиус увеличивается примерно на 1 мм.