Ранее считалось, что после столкновения с массивным небесным телом — события, известного как «большой удар», — первоначальная химия планеты была полностью уничтожена. Эта катастрофа привела к образованию Луны и расплавила значительную часть Земли.

Но новое исследование опровергает эту идею.

«Возможно, это первые прямые доказательства того, что материалы прото-Земли сохранились», — сказала Николь Ни, доцент кафедры наук о Земле и планетах в MIT.

«Мы видим частицу очень древней Земли, еще до большого удара. Это удивительно, ведь считалось, что со временем этот химический „отпечаток“ должен был исчезнуть».

Команда изучала очень старые и глубокие породы. Образцы взяли в Гренландии, Канаде и из лавовых потоков Гавайев.

С помощью специального масс-спектрометра ученые нашли в этих породах уникальную химическую «подпись» — необычное соотношение изотопов калия. Речь идет о дефиците изотопа калий-40, которого в современной Земле больше.

Это показало, что эти образцы имеют другой химический состав, чем остальные планеты.

По общепринятой теории, примерно через 100 миллионов лет после формирования прото-Земли в нее врезалось небесное тело размером с Марс. Из-за этого планета должна была полностью «перемешаться» и потерять первоначальную химию.

Но моделирование показало, что ни одно известное событие, даже большой удар, не могло создать наблюдаемый дефицит калия-40. Если большинство Земли после столкновения имеет «больше» калия-40, то старые породы сохранили «меньше» — то есть часть материала прото-Земли осталась внутри планеты.

Химический след этих древних пород не совпадает ни с одним известным типом метеоритов, которые сейчас хранятся в коллекциях. Другие метеориты тоже имеют аномалии калия, но не такие же.

Это означает, что строительные блоки прото-Земли еще не найдены, а наши знания о начале формирования планеты — неполные.

«Ученые пытаются восстановить первоначальный химический состав Земли, комбинируя состав различных типов метеоритов», — пояснила Ни.

«Наше исследование показывает, что известные образцы не дают полной картины, и еще много нужно узнать о происхождении нашей планеты».

Это открытие поможет лучше понять, из каких веществ формировалась Земля и как она выглядела в самом начале своего существования.