На думку геологів, елементи ранньої земної кори могли утворитися з атмосфери, що переважала в той час. Вона складалася з гарячого пара, який “розчиняв” камені на поверхні Землі.
Більше 90% континентальної кори Землі складається з багатих кремнеземом мінералів, наприклад, польового шпату і кварцу. Але як з’явився цей матеріал?
Існує теорія, що всі елементи ранньої земної кори були сформовані в результаті вулканічної активності. Дослідники припускають, що близько 4,5 мільярдів років тому планетоїд розміром з Марс врізався в протоземлю і розплавив її, перетворивши на «океан» магми. Після цього зіткнення (що також призвело до утворення Місяця), поверхня Землі почала остигати, поки не затверділа остаточно.
Проте дослідники з Університету Макґілла Дон Бейкер і Кассандра Софоніо представили свою версію розвитку подій: на їхню думку, деякі хімічні елементи могли осісти на ранню поверхню Землі з атмосфери, яка переважала після зіткнення.
Як пояснюють Бейкер і Софоніо, атмосфера, що утворилася після нищівного зіткнення, складалася з пара дуже високої температури, який «розчиняв» камені на поверхні Землі.
«Дуже схоже на те, як цукор розчиняється у каві», — пояснює Бейкер. — «Ці розчинені мінерали піднялися у верхні шари атмосфери, де охололи, а потім впали назад на Землю. Цей процес ми назвали «кремнієвий дощ».
Щоб перевірити свою теорію, дослідники провели серію лабораторних експериментів, в яких імітувалася атмосфера гарячої пари на ранній Землі. Вони розплавили суміш кремнію і води при 1550 °C, а потім стерли її в порошок. Невелику кількість порошку разом з водою геологи засипали в паладієві капсули із золота, помістили їх у посудину під тиском і нагріли до 727 °C. Таким чином вони зімітували умови в атмосфері Землі приблизно через мільйон років після формування Місяця.
«Ми були вражені схожістю розчиненого кремнієвого матеріалу, отриманого в результаті експериментів, з тим, що знайдено в земній корі», — говорить Бейкер.
Їх робота підтверджує нову теорію «повітряного метасоматизма» — термін, придуманий Софоніо для опису процесу, з допомогою якого мінерали кремнезему конденсувалися і осіли на Землі протягом приблизно мільйон років, утворивши деякі з найбільш ранніх зразків гірських порід.