Согласно представлениям ученых, на ранней стадии своего развития, когда Земля представляла собой раскаленный шар, произошло отделение легких элементов, таких как кремний, углерод, азот, фосфор и других от более тяжелых металлов, которые сформировали ядро планеты. При этом, согласно представлениями ученых, между ядром и мантией установились равновесные концентрации металлов, в результате этого только небольшая их часть осталась в мантии Земли. Такое равновесие очень сильно зависит от атомной массы того или иного элемента, поэтому тяжелые элементы, вроде золота или металлов платиновой группы, должны были практически полностью сконцентрироваться в ядре планеты.
«Огромная температура, при которой сформировалось ядро Земли более четырех миллиардов лет назад, должна была полностью опустошить земную кору от благородных металлов и перевести их в ядро планеты», - сказал один из соавторов статьи Джеймс Бринан из Университета Торонто, слова которого приводит пресс-служба учебного заведения.
Поэтому ученые до сих пор не пришли к согласию относительно процессов, благодаря которым в земной коре в настоящее время обнаруживаются тяжелые элементы в высоких концентрациях, пригодных для разработки.
Для того, чтобы выяснить этот вопрос, Бринан и его коллеги провели серию высокотемпературных экспериментов, в которых подвергли смесь металлов и горных пород температурам выше двух тысяч градусов Цельсия и высоким давлениям, после чего изучили содержание элементов в образовавшихся продуктах перераспределения компонентов между собой.
«Наши результаты показывают, что такие металлы как осмий и иридий не могли оказаться в больших концентрациях в породах земной коры и мантии, которые обнаруживают в наши дни геологи, а потому они, с большой долей вероятности, были занесены сюда из космического пространства кометами и астероидами уже после формирования структуры Земли - ядра, мантии и коры», - добавил Бринан.
Эта же бомбардировка, по мнению ученых, может объяснить наличие в горных породах таких легких элементов, как водород, углерод и фосфор - ключевых элементов жизни, которые, согласно геологическим моделям, едва ли могли удержаться на расплавленной планете в период ее формирования.