Новая сенсационная работа геохимиков из Геттингенского университета пролила свет на то, как золото и другие ценные металлы попадают из земного ядра на поверхность планеты. Исследование, опубликованное в журнале Nature, доказывает: наши ювелирные украшения — это лишь «верхушка айсберга» золота, которое путешествует из глубин планеты миллиарды лет.
Более 99 % земного золота сконцентрировано в металлическом ядре — его хватило бы, чтобы покрыть всю сушу планеты слоем в 50 см. Во время формирования Земли тяжелые элементы, например, золото, «тонули» в расплавленной магме, оседая в ядре, тогда как более легкий материал всплывал на поверхность, формируя земную кору. Этот процесс, известный как «железная катастрофа», произошел 4,5 млрд лет назад и продолжался миллионы лет. Позже, когда поверхность планеты остыла и затвердела, метеориты принесли дополнительное количество металлов. Впрочем, эта доля — незначительная по сравнению с той, что скрыта в самом ядре.
Ключ к сокровищам: изотопы рутения
Долгое время ученые не знали, сколько поверхностного золота происходит из ядра, а сколько — из космоса. Ответ нашелся в вулканических породах Гавайских островов. Немецкие исследователи изучили изотопы рутения — редкого металла, присутствующего в ядре. Оказалось, что образцы содержали изотоп рутений-100, характерный именно для ядра, а не мантии.
«Когда мы увидели результаты, то поняли: это золотая жила!» — рассказывает геохимик Нильс Месслинг.
Как металлы выходят на поверхность
Исследование показало: золото, платина, палладий и другие металлы медленно просачиваются из ядра через мантию благодаря конвективным потокам расплавленной породы. Эти потоки образуют гигантские струи горячей магмы, которые поднимаются к коре, формируя, например, Гавайские острова.
«Каждый год на границе ядра и мантии рождается сотня квадриллионов тонн породы, движущейся вверх. Это означает, что ядро — не изолировано, как мы думали раньше. Оно постоянно «обменивается» веществом с верхними слоями», — объясняет геохимик Маттиас Виллбольд.
Открытие меняет представление о внутренней динамике Земли и других планет. Оно помогает понять, как формировались месторождения полезных ископаемых, и предсказать их расположение.
Конечно, «добыть» золото непосредственно из ядра невозможно — для этого пришлось бы пробурить на 2900 км вглубь. Но теперь мы знаем: каждый грамм этого металла на поверхности — это результат эпического путешествия, которое длится миллиарды лет.
Ранее мы сообщали о том, как магнетары «подарили» Земле золото и платину.
По материалам sciencealert.com
