Согласно новому исследованию, ядро нашей планеты богато золотом, которое может просачиваться в мантию, а в некоторых случаях попадать в вулканы на поверхности.
Большая часть золота и других драгоценных металлов на Земле находится в ядре. (Изображение предоставлено: Yuri_Arcurs через Getty Images)
Согласно новому исследованию, учёные обнаружили доказательства того, что из ядра Земли вытекает золото и другие драгоценные металлы.
Подавляющее большинство (99,9%) золота и других драгоценных металлов на Земле скрыто в недрах нашей планеты, и между нами и этими природными сокровищами лежат тысячи километров почти непроницаемых горных пород. Однако, хотя люди вряд ли когда-нибудь будут добывать полезные ископаемые из ядра Земли, новые исследования показывают, что некоторые металлы мигрировали из ядра в обогащённые породы, которые в конечном итоге оказались на поверхности.
Исследуя вулканические породы на Гавайях, группа учёных обнаружила следы драгоценного металла рутения — металла платиновой группы, — который, по их мнению, мог попасть туда только с границы между ядром и мантией, на глубине более 1800 миль (2900 км) под поверхностью.
«Когда мы получили первые результаты, мы поняли, что буквально напали на золотую жилу!» — сказал первый автор исследования Нильс Месслинг, научный сотрудник кафедры геохимии Гёттингенского университета в Германии, в заявлении. «Наши данные подтвердили, что материал из ядра, включая золото и другие драгоценные металлы, просачивается в мантию Земли».
Исследователи опубликовали свои выводы 21 мая в журнале Nature.
Земля состоит из трёх основных слоёв: коры, мантии и ядра. Кора действует как тонкая внешняя оболочка, мантия — это менее твёрдый средний слой горных пород, который составляет большую часть планеты, а ядро — это сфера в центре. В центре находится море расплавленных металлов толщиной около 1400 миль (2300 км), называемое внешним ядром, которое вращается вокруг почти твёрдого железного шара диаметром около 1520 миль (2440 км), называемого внутренним ядром.
Предыдущие исследования показали, что состав рутения на Земле менялся на более поздних этапах формирования планеты по мере накопления большего количества материала, поэтому рутений, заключённый в ядре, немного отличается от рутения, обычно встречающегося в мантии и коре.
В рамках нового исследования учёные проанализировали образцы вулканических пород с Гавайев, в том числе собранные в лавовом озере на действующем — и в настоящее время извергающемся — вулкане Килауэа. Они сравнили содержание рутения в этих образцах с содержанием рутения, обычно встречающимся в мантии, и обнаружили более высокую концентрацию рутения в вулканических породах Гавайев по сравнению с другими мантийными породами, что позволяет предположить, что рутений на Гавайях возник в центре Земли.
Обнаружение рутения, связанного с ядром, свидетельствует о том, что драгоценные металлы, в том числе золото, могут перемещаться из центра Земли. Это означает, что некоторые из драгоценных металлов, которые мы добываем сегодня, изначально могли происходить из ядра. Исследование также даёт учёным представление о формировании Гавайев и других регионов, связанных с границей между ядром и мантией.
«Наши результаты не только показывают, что ядро Земли не так изолировано, как предполагалось ранее, — говорится в заявлении соавтора исследования Маттиаса Виллболда, профессора кафедры геохимии Гёттингенского университета. — Теперь мы также можем доказать, что огромные объёмы перегретого мантийного материала — несколько сотен квадриллионов тонн породы — образуются на границе ядра и мантии и поднимаются на поверхность Земли, образуя океанические острова, такие как Гавайи».
Считается, что Гавайи находятся на глубинном мантийном плюме из раскалённой породы, который вызывает вулканическую активность в регионе. Недавно исследователи обнаружили новые доказательства того, что Африку разрывает на части другой глубинный мантийный плюм, который, вероятно, также возник на границе ядра и мантии, как и рутениевый плюм.