Высокоточный изотопный анализ благородных газов показывает, что частицы солнечного ветра, идущие со стороны раннего Солнца, были заключены в ядре Земли более чем 4,5 миллиарда лет назад. Исследователи из Института наук о Земле Гейдельбергского университета (Германия), пришли к выводу, что эти частицы добирались до лежащего выше слоя каменистой мантии в течение миллионов лет.
Ученые нашли следы благородных газов солнечного ветра в составе вещества изученного ими железного метеорита. Из-за близости химического состава такие метеориты часто используются учеными как природные модели металлического ядра Земли.
На редкий класс железных метеоритов приходится лишь примерно 5 процентов от количества всех известных метеоритов, обнаруженных на поверхности Земли. Большинство из них представляют собой осколки, заключенные прежде внутри более крупных астероидов, которые формировали металлические ядра в первые 1-2 миллиона лет существования нашей Солнечной системы. Железный метеорит, обнаруженный около 100 лет назад в округе Вашингтон (штат Орегон, США) теперь был тщательно изучен в Лаборатории космохимии Института наук о Земле. Он представляет собой металлический диск толщиной 6 сантиметров и массой около 5,7 килограмма, согласно профессору Марио Трилоффу (Mario Trieloff), руководителю исследовательской группы, специализирующейся на гео- и космохимии.
Исследователи наконец смогли подтвердить присутствие частиц солнечного ветра в железном метеорите. Используя масс-спектрометр, предназначенный специально для идентификации благородных газов, они нашли, что образцы метеорита из округа Вашингтон содержат благородные газы, изотопный состав которых является типичным для солнечного ветра. Согласно команде, в ранней Солнечной системе благородные газы солнечного ветра были растворены в расплавленном жидком металле, из которого в дальнейшем сформировалось ядро астероида.
Результаты этого исследования позволили ученым сделать аналогичные выводы относительно ядра Земли, которое также должно содержать благородные газы солнечного ветра. Еще одно исследование подтверждает эти выводы. Группа доктора Трилоффа долгое время измеряла изотопный состав благородных газов гелия и неона в составе вещества вулканических пород океанических островов, таких как Гавайи и Реюньон. Эти магматические породы образуются в результате вулканических извержений особого типа, а их источниками являются потоки материала мантии, поднимающиеся с глубины в тысячи километров. Аномально высокое содержание в этих породах частиц солнечного ветра указывает на их фундаментальное отличие от пород верхних слоев мантии, указывают исследователи.
Эти новые находки подтверждают предположение команды Трилоффа о том, что потоки материала, содержащего частицы солнечного ветра, берут начало в ядре планеты. Согласно авторам, даже при наличии в составе ядра Земли лишь 1-2 процентов металла с таким же содержанием частиц солнечного ветра, как в веществе метеорита, обнаруженного в округе Вашингтон, становится возможным объяснение наблюдаемого аномально высокого содержания частиц благородных газов с изотопным составом, отвечающим частицам солнечного ветра, в веществе мантии.