Минералы и горные породы Земли и Марса

Вениамин Поляков, физик из России утверждает, что разница в изотопном составе некоторых магматических пород Земли и других тел Солнечной системы обусловлена ранним этапом формирования нашей планеты, во время которого и получилось так, что железо подвергалось огромному давлению и температурам в жидком раскаленном ядре. Он предложил статью, в которой описан способ исследования изотопных эффектов, которые возникают непосредственно под действием высокого давления.

И благодаря  этому методу можно проследить то, что происходит в магматических породах и подробно рассмотреть процессы, протекающие на глубине, где проходит граница между ядром и мантией. Это главный результат, которого и добивался ученый, проводя все эти сложные исследования и экспериментальное изучение. Ученые ранее считали, что тяжелые изотопы железа, которыми богата земная кора, были привнесены на Землю в результате е столкновения с небесным телом, которое по размерам не уступало Марсу.  Как предполагалось, это столкновение имело место быть на самой заре формирования планеты.  Благодаря этому столкновению часть земного вещества была выбита за пределы планеты и сформировалась в ее спутник – Луну. Кроме того, в процессе этого столкновения произошло испарение многих легких изотопов в космическое пространство.

Российский ученый предполагает, что благодаря огромным температурами и давлению, которое присутствует на границе между ядром и мантией, произошло так, что нижний слои мантии оказались обогащены тяжелыми изотопами железа, а в самом ядре содержатся легкие изотопы. А при низких давлениях этот процесс идет в другом направлении, поэтому в метеоритах, которые никогда не подвергались воздействию высокого давления, не наблюдается того, что силикатная порода имеет насыщение тяжелыми изотопами железа.  И марсианские породы, имеющие силикатное происхождение не имеют насыщения тяжелыми изотопами, что произошло по той же причине.  Эта легкая планета не может создать в своих недрах такого же высокого давления, как и на Земле. Ведь вся масса Марса может сравниться с 11% от массы Земли. Ученый еще в 90 годы прошлого века обосновал взаимосвязь между степенью окисления железа, содержащегося в природных соединениях со степенью их обогащения изотопами железа тяжелого типа.

И окислительное состояние, как оказалось в последующих экспериментах, достаточно серьезно влияет на изотопный состав химического соединения. Кроме того, это соотношение оказалось верным не только для железа, но и для многих других переходных металлов. Институт экспериментальной минералогии, который работает в наукограде под Москвой, стал площадкой для экспериментов ученого и в других направлениях. Он использовал в своих экспериментах данные о колебательных спектрах железа, который появляется в условиях высокого давления. Впервые эти спектры были получены американскими исследователями, которые изучали процесс формирования алмазов.