Две гигантские области в нижней мантии Земли могли сформироваться из вещества Теи — протопланеты, столкнувшейся с молодой Землёй около 4,5 млрд лет назад. К такому выводу пришла международная группа исследователей, чьи результаты приводит Phys.org. Это столкновение также связывают с образованием Луны.
Речь идёт о LLVP — больших областях низких скоростей, расположенных на глубине в основании мантии. Одна из них находится под Африканской плитой, другая — под Тихоокеанской. Сейсмические волны проходят через эти зоны значительно медленнее, однако их происхождение долго оставалось неясным.
Учёные предполагают, что LLVP возникли из небольшой части мантии Теи, оказавшейся внутри Земли после космического удара. Более точные расчёты показали, что тейский материал мог составить около 2% массы нашей планеты. Из-за высокого содержания железа он был плотнее окружающих пород и быстро опустился к нижней границе мантии.
Затем вещество Теи сохранялось там в течение миллиардов лет, несмотря на процессы конвекции, и постепенно сформировало две крупные неоднородности. По мнению доктора Юань Цяня из Калифорнийского технологического института и его коллег, этот сценарий объясняет, почему LLVP существуют уже примерно 4,5 млрд лет. Их состав может быть близок к составу лунных пород.
Исследование одновременно предлагает новое объяснение сходства Земли и Луны. Согласно распространённой гипотезе, Луна появилась из обломков, выброшенных при столкновении первичной Геи с Тейей, причём спутник должен был в основном состоять из вещества Теи. Однако изотопные измерения показали почти одинаковый состав Земли и Луны, что плохо согласовывалось с такой картиной.
Моделирование показало, что удар мог разделить мантию ранней Земли на слои: верхняя часть расплавилась и превратилась в океан магмы, где материалы двух тел перемешались, а нижняя мантия в основном сохранила вещество Геи. Часть этой глубинной неоднородности способна подниматься к поверхности в составе мантийных плюмов — восходящих потоков тепла, с которыми связывают, в частности, формирование Гавайев и Исландии. Дальнейшее изучение образцов и совершенствование моделей столкновения должны помочь уточнить состав и орбитальную динамику Геи и Теи, а также историю формирования внутренней Солнечной системы.