Земное ядро было сформировано в два этапа, что позволяет объяснить противоречия с датировкой составляющих его пород. Профессор Бернард Вуд (Bernard Wood) из австралийского Университета имени Лэчлена Маккуори (Macquarie University, Сидней) и профессор Алекс Холлидей (Alex Halliday) из британского Оксфордского университета (University of Oxford) опубликовали на эту тему статью в последнем выпуске журнала Nature (от 26 октября).
4,5 миллиарда лет назад, к тому моменту, когда завершился первый этап строительства Солнечной системы, Земля представляла собой расплавленную смесь из горных пород и металлов. Через какое-то время, в процессе остывания, произошло разделение на различные фракции, в ходе которого более тяжелый металл устремился к центру нашей планеты, то есть к ее ядру.
Выяснить, когда именно это произошло, можно с помощью изучения распада радиоактивных изотопов, обнаруживаемых в земных породах, так как эти своеобразные природные часы отсчитывают срок от момента разделения металлического ядра и внешней земной оболочки (коры и мантии).
Однако в результате подобных исследований возникло по меньшей мере две взаимопротиворечивые датировки, зависящие от того, какие именно изотопы задействованы в той или иной работе. Так, изучение концентрации изотопов вольфрама, образовавшихся в результате распада радиоактивного гафния, показывает, что ядро должно было сформироваться спустя 30-35 миллионов лет после рождения Солнечной системы, а изучение изотопов свинца, получившихся из урана, указывает на более поздний срок – 80 миллионов лет.
Теперь геологи Вуд и Холлидей придумали модель, которая, как они считают, сможет объяснить это несоответствие. Исследователи утверждают, что 99% ядра были сформированы, когда Земле исполнилось только 30 миллионов лет, а вот последний процент добавился несколько позже, в ходе катастрофического столкновения нашей планеты с небесным телом размером с Марс (это произошло примерно 45 миллионов лет спустя), в ходе которого помимо всего прочего возникла и Луна, а к самой Земле добавилось примерно десять процентов от ее первоначальной массы. "Это соударение, как мы считаем, оказало огромное влияние на химию Земли", – говорит Вуд.
В результате катастрофы металл в Земле смешался с серой, произошло перераспределение фракций внутри планеты, что, в свою очередь, изменило регистрируемое соотношение изотопов урана и свинца, "сбросив" таким образом свинцово-урановый "секундомер" и установив в качестве "начальной" даты формирования момент, отстоящий от образования Солнечной системы на 80 миллионов лет.