tiarunlia: Наука

Новое исследование предполагает, что тектоника плит — научная теория, согласной которой Земля делится на большие куски коры, которые медленно движутся по горячей вязкой мантии — могла быть активна с самого начала существования планеты. Новые выводы опровергают предыдущие гипотезы, по которой тектонические плиты развивались на протяжении миллиардов лет. Работа, опубликованная в Earth and Planetary Science Letters, имеет важные последствия для областей геохимии и геофизики.

Лучшее понимание тектоники плит, например, может помочь нам понять, могут ли планеты за пределами нашей Солнечной системы быть гостеприимными для жизни.

Тектоника плит: когда она появилась?

«Тектоника плит создала условия для жизни», говорит Ник Дайгерт, доцент петрологии и геохимии факультета Земли и планетарных наук. «Чем больше мы знаем о древней тектонике плит, тем лучше мы можем понять, как Земля стала такой, какой является сейчас».
Для исследования Дайгерт и его команда рассмотрели распределение двух очень специфических изотопов благородных газов: гелий-3 и неон-22. Благородные газы — это те, которые не реагируют ни какой другой химический элемент.

Предыдущие модели объясняли текущее соотношение гелия-3/неона-22 тем, что серия крупномасштабных ударов (вроде тех, в результате которых появилась наша Луна) привела к появлению массивных океанов магмы, которые дегазировали и постепенно увеличивали соотношение.
Но Дайгерт считает этот сценарий маловероятным.
«Хотя нет никаких убедительных доказательств того, что этого не происходило, они могли поднять соотношение только при очень специфических условиях».
Вместо этого Дайгерт и его команда считают, что соотношение гелия-3/неона-22 росло иначе.
По мере непрерывного формирования земной коры соотношение гелия к неону в мантии под корой увеличивалось. Рассчитав это соотношение в мантии под корой и учитывая, как этот процесс повлиял бы на объемную Землю в течение длительных периодов времени, можно было бы установить приблизительное время появления тектонического цикла.
«Гелий-3 и неон-22 были произведены во время образования Солнечной системы, а не как бы то ни было еще», говорит Дайгерт. «Таким образом, они дают ценное представление о самых ранних условиях Земли и последующей геологической активности».
Ваше мнение? Расскажите в нашем чате в Телеграме.

Ученым удалось проследить путь движения неуловимой мельчайшей частицы вплоть до ее космической родины, яркой галактики в 4 миллиардах световых лет. Это огромные новости: такое сделали впервые в истории исследования космоса. Ученые давно ломают голову над тем, откуда берутся высокоэнергетические космические частицы, которые обстреливают Землю энергией, которую сложно заполучить даже на самых мощных ускорителях частиц в мире. И вот, физики идентифицировали источник энергетических легковесных частиц под названием нейтрино. Межгалактический путешественник пришел из яркой галактики — блазара — в созвездии Ориона, сообщили ученые в статье, опубликованной 12 июля в Science.

«Это невероятно захватывающие новости», говорит астрофизик Анджела Олинто из Университетта Чикаго, не имеющая отношения к последним результатам. «Это начало нейтринной астрономии», которая будет использовать практически безмассовые частицы для раскрытия секретов космических причуд вроде блазаров. Хотя источников высокоэнергетических нейтрино может быть несколько, конкретно это обнаружение сигнализирует о блазарах.
Этот результат также позволяет предположить, что блазары испускают другие энергетические частицы, известные как космические лучи, которые рождаются в тандеме с нейтрино. Происхождение высокоэнергетических космических лучей плохо изучено, и до сих пор «никто ни разу не определил источник их рождения», говорит астрофизик Фрэнсис Хальцен из Университета Висконсин-Мэдисона, руководитель нейтринной обсерватории IceCube в Антарктиде, которая обнаружила частицу.

IceCube, которая была построена в кубическом километре льда, использует тысячи встроенных датчиков для измерения света, который рождается, когда нейтрино врезаются в лед. 22 сентября 2017 года IceCube зарегистрировала нейтрино с энергией порядка 300 триллионов электрон-вольт. (Для сравнения, протоны на Большом адронном коллайдере в Женеве достигают энергией в 6,5 триллиона электрон-вольт).
Отслеживая движение нейтрино в обратном направлении, ученые сузили участок неба до созвездия Ориона. Затем за дело принялись астрономы и телескопы по всему миру начали прочесывать пятно света, которое могло бы указать на источник частицы. Космический гамма-лучевой телескоп Ферми выявил вспышку гамма-лучей, которая поступила от блазара TXS 0506+056, яркой галактики, питающей огромную черную дыру, которая выпускает джет энергетических частиц в направлении Земли. Различные телескопы наблюдали всплеск блазара в других типах света, включая рентгеновские лучи и радиоволны.
Высокоэнергетические нейтрино с четко определенным направлением входа — это редкость. IceCube направила всего 10 сообщений о таких обнаружениях за полтора года, прежде чем обнаружить это нейтрино. Впервые ученым также повезло обнаружить источник света.
«Ради этого, собственно, и строили IceCube — попытаться увидеть высокоэнергетические нейтрино из этих экзотических источников», говорит нейтринный физик Кейт Шольберг из Университета Дьюка, не принимавшая участия в исследованиях.