Земята все още носи белезите от времето, преди Луната изобщо да съществува. Тези следи не са фосили или кости по повърхността. Те са скрити в атомната структура на скали, изплували от бездните на нашата планета, и пренаписват историята на нейния произход.

В продължение на десетилетия научният консенсус беше категоричен: раждането на Луната е било толкова насилствено събитие, че е „нулирало“ всичко на Земята. Но нова група изследователи, чийто труд бе публикуван наскоро в авторитетното списание Nature Geoscience, твърди, че части от „Прото-Земята“ – ранната, девствена версия на нашия свят – са оцелели дълбоко в мантията и съществуват и днес.

Сблъсъкът, който промени всичко

Преди около 4,5 милиарда години младата Слънчева система е била хаотичен облак от газ, прах и летящи скали. Чрез сблъсъци и гравитация се формира ранен свят, наричан от учените Прото-Земя.

Според водещата теория, идилията приключва, когато тяло с размерите на Марс, наречено Тея, се забива в Прото-Земята.

Ударът е колосален. Огромни количества енергия стопяват външните слоеве на планетата, а изхвърлените отломки впоследствие формират Луната. Досега се смяташе, че този катаклизъм е разбъркал земната мантия толкова добре, че всяка химическа следа от предишния свят е била заличена – подобно на миксер, който превръща съставките в гладко тесто.

Но химическият състав на Земята днес не съвпада с простата смес от метеорити (строителните блокове на Слънчевата система), което отдавна озадачаваше геолозите.

Калиевият „баркод“

Ключът към загадката се оказва калият. Този елемент има три основни изотопа (варианти с различна маса): калий-39, калий-40 и калий-41. Докато те реагират химически по сходен начин, съотношението между тях действа като уникален пръстов отпечатък за произхода на материята.

Изследователите са анализирали скали, за да проверят дали дълбоките недра на планетата са запазили „баркода“ на Прото-Земята, преди той да бъде размит от удара на Тея.

Къде са открити доказателствата?

Екипът се насочва към два типа проби:

Древни скали: Мафични скали от най-старата земна кора (на възраст над 3 милиарда години) от Гренландия, Канада и Южна Африка.
Модерна лава: Вулканични скали от остров Реюнион и подводния вулкан Кама’ехуаканалоа до Хавай.
Защо точно те? Защото тези вулкани се намират над мантийни плумове – горещи потоци, които извират от най-дълбоките части на мантията, действайки като асансьор за материя, останала изолирана в продължение на милиарди години.

„Грешка“ в системата или древно наследство?

В лабораторията, чрез прецизна термална йонизационна масспектрометрия, учените смилат скалите и броят атомите. Резултатите, описани в Nature Geoscience, показват нещо удивително.

Повечето скали имат стандартно съотношение на изотопите. Но древните проби и тези от дълбоките вулканични плумове показват дефицит на калий-40 – отклонение от около 65 части на милион. Това може да звучи незначително, но в света на геохимията то е крещящо доказателство.

Учените отхвърлят възможността това да е резултат от обикновени геоложки процеси като топене или кристализация. Единственото обяснение, което компютърните модели подкрепят, е, че тези скали произлизат от резервоар, формиран преди удара на Тея.

[Допълнителна информация]: Тази хипотеза се подкрепя и от сеизмични данни. Дълбоко в мантията на Земята, точно над ядрото, съществуват две гигантски структури, наречени LLVP (Large Low Shear Velocity Provinces) – една под Африка и една под Тихия океан. Те са с размерите на континенти и са по-плътни от околната среда. Много съвременни теории предполагат, че именно тези „петна“ са гробището на Прото-Земята или дори остатъци от самата Тея, които никога не са се смесили напълно с останалата част от планетата.

Скритите джобове на времето

Изследването рисува нова картина на земните недра. Вместо хомогенна смес, мантията прилича повече на „мраморен кекс“. Огромни зони са се смесили, но дълбоко долу са останали изолирани „джобове“, които са преживели най-големия катаклизъм в историята на Земята.

Това откритие има и по-широко значение. То подсказва, че метеоритите, които намираме днес и използваме като модел за ранната Слънчева система, може да не представляват пълната картина на строителните материали, изградили Земята.

За науката това е урок по прецизност: чрез измерване на микроскопични разлики в атомите, ние можем да реконструираме сблъсъци на светове, случили се преди милиарди години.