Ученые из Наньянского технологического университета выяснили, что «пропавшая» часть древнего свинца может скрываться глубоко в мантии Земли в виде устойчивых соединений с серой. Результаты исследования опубликованы в Nature Communications (NatCom).
Свинец играет важную роль в изучении истории Земли: его изотопы позволяют датировать геологические процессы. Однако долгое время ученые сталкивались с парадоксом — в породах земной коры обнаруживается больше «молодого» свинца, чем ожидалось, тогда как значительная часть древнего элемента словно исчезла.
Новое исследование предлагает объяснение: недостающий свинец может находиться глубоко в мантии. Ученые смоделировали поведение соединений свинца с серой при экстремальных давлениях и температурах, характерных для недр планеты.
Расчеты показали, что сульфид свинца способен образовывать устойчивые структуры, которые выдерживают температуры до 5000 °C и остаются твердыми. В таких условиях древний свинец мог сохраняться в изолированных «резервуарах» мантии, не поднимаясь к поверхности и не взаимодействуя с другими элементами.
Также выяснилось, что при разных условиях формируются различные соединения: одни остаются стабильными в глубине, другие могут частично плавиться и со временем подниматься вверх. Это объясняет, почему в вулканических породах иногда находят следы свинца.
По мнению исследователей, открытие помогает разрешить давнюю геохимическую загадку и лучше понять процессы, происходящие внутри Земли, а также механизмы формирования других планет.
Ранее «живые камни» раскрыли тайну происхождения сложной жизни на Земле.