Loading color scheme

2Некоммерческий научно-популярный проект «Элементы большой науки» стартовал в 2005 году и в течение 11 лет развивался при поддержке фонда Дмитрия Зимина «Династия». С февраля 2017 года поддержку «Элементов» осуществляет фонд развития теоретической физики «Базис». Портал видит свою задачу в том, чтобы рассказывать о фундаментальной науке всем, кому интересно устройство нашего мира и пути его познания. Публикуются обзоры наиболее интересных работ из ведущих научных журналов мира.

Публикации

Окаменелые пузырьки кислорода

На фото — фрагмент строматолитовой постройки возрастом 1,6 млрд лет. Сама порода — это литифицированные (окаменелые) бактериальные маты, а круглые пустоты в ней — запечатанные в камне пузырьки кислорода. Эти пузырьки — свидетельство жизнедеятельности древних цианобактерий, благодаря которым на Земле появился первый свободный кислород.

Читать дальше...

Породы земной мантии могут обладать магнитными свойствами

До последнего времени считалось, что мантия, в отличие от земного ядра и земной коры, не принимает участие в формировании геомагнитного поля. Недавняя работа международной группы геофизиков показала, что ферромагнитный минерал гематит, присутствующий в составе субдуцирующих литосферных плит, может сохранять свои магнитные свойства вплоть до глубин переходной зоны мантии (410–660 км). А значит, по крайней мере верхняя мантия может обладать определенными магнитными свойствами.

Читать дальше...

Изменчивость изотопного состава глубоководных кернов говорит о неоднородности верхней мантии

Геологи традиционно исходят из того, что верхняя мантия более или менее однородна, так как базальтовая лава, которая извергается на дне океана, химически практически одинакова по всей планете. Однако новое исследование, основанное на изучении изотопов стронция и неодима в минералах магматических пород мантийного происхождения, образующихся в зонах срединно-океанических хребтов, показало, что эти породы формировались из весьма неоднородной мантийной магмы.

Читать дальше...

Пхоханское землетрясение 2017 года заставило пересмотреть подходы к оценке рисков геотермальной энергетики

Для увеличения проницаемости пород и эффективности теплообмена при эксплуатации геотермальных электростанций воду закачивают на глубину под давлением. Это существенно повышает риск землетрясений, но раньше считалось, что можно избежать неприятностей, отслеживая мощность толчков. Пхоханское землетрясение 2017 года показало, что этого недостаточно и необходимо также анализировать положение гипоцентров.

Читать дальше...

Луна могла сформироваться из выплеснувшейся на орбиту земной магмы

Принято считать, что Луна образовалась в результате столкновения с Землей другого небесного тела размером с Марс. Однако в рамках этой популярной гипотезы невозможно объяснить сходство изотопного состава земных и лунных пород, указывающее на происхождение их по большей части из одного материала. Построенная японскими учеными модель, основанная на предположении о том, что в момент столкновения поверхность Земли была не твердой, а покрытой океаном магмы, снимает это противоречие. Результаты численного моделирования говорят о том, что при столкновении жидкая магма, покрывающая Землю, частично выплескивается на орбиту и составляет большую часть вещества, из которого затем сформируется Луна.

Читать дальше...

Сульфидные включения в алмазах свидетельствуют о том, что субдукция началась еще в архее

Согласно современным представлениям о строении земной коры и движении ее блоков, тектоническая активность на поверхности Земли определяется в первую очередь действием двух основных процессов: раздвижением в зонах срединно-океанических хребтов и континентальных рифтов (спрединг) и компенсирующим это раздвижение погружением литосферных плит в зонах субдукции. Тектоника плит — важнейший механизм, определяющий не только сегодняшний облик Земли, но и его эволюцию в геологическом прошлом. Один из главных вопросов наук о Земле: когда заработал этот механизм и начался процесс субдукции? Известно, что первые блоки континентальной коры возникли на Земле в архее (4,0–2,5 млрд лет назад) и что тогда же начались их горизонтальные перемещения. Но признаки субдукции при этом достоверно фиксировались только с раннего протерозоя (то есть 2,5 млрд лет назад и позже). Недавнее исследование изотопного состава серы в сульфидных включениях алмазов показало, что атмосферная сера начала попадать в мантию около 3 млрд лет назад. Это указывает на то, что процессы субдукции шли еще в среднем архее.

Читать дальше...

Подтверждается магматическое происхождение железных руд типа Кируна

Дискуссия о том, как образовались железные руды типа Кируна, продолжается уже полтора столетия. За это время были высказаны, пожалуй, все возможные гипотезы происхождения этих гигантских по запасам залежей руд апатит-магнетитового состава, которые и сегодня обеспечивает более 90% объемов производства железа в Европе. Недавнее объемное исследование изотопного состава железа и кислорода магнетита руд типа Кируна из месторождений трех континентов вносит некоторую определенность в один из самых спорных вопросов рудной геологии, подтверждая магматическую версию их происхождения.

Читать дальше...

Графит в архейских железистых кварцитах вероятно имеет биогенное происхождение

Древнейшие из известных полосчатых железистых кварцитов относятся к раннему архею, являясь одними из самых древних осадочных пород на Земле. Несмотря на такой солидный возраст, основная гипотеза их происхождения — биогенная. Предполагается, что обогащенные оксидом железа слои кварцитов возникли в результате жизнедеятельности цианобактерий, но однозначных свидетельств этого нет. Международный коллектив геологов, исследовав собранные по всему миру образцы этих пород, предложил новые критерии проверки этой гипотезы, согласно которым графит образовался как при метаморфизме древнейших осадочных пород, предположительно содержавших органику, так и при более поздних процессах. На основе этих критериев предложена методика обнаружения возможных признаков жизни в древнейших породах.

Читать дальше...

Агатовая литофиза

В англоязычной литературе эти образования часто называют thundereggs («громовые яйца»). Название это связано с легендой североамериканских индейцев штата Орегон, на территории которого впервые были найдены литофизы. Согласно легенде, эти камни представляют собой яйца громовых птиц, которые духи грома швыряли друг в друга во время ссоры.

Читать дальше...

УФ-излучение не снижает жизнепригодность экзопланет в системах красных карликов

С тех пор как стало известно, что вокруг многих звезд вращаются планеты, в том числе и похожие на Землю, не утихают споры о том, может ли там существовать жизнь. Естественное требование: экзопланета должна быть в зоне обитаемости, чтобы на ней могла существовать жидкая вода. Но у красных карликов — самого распространенного типа звезд в нашей Галактике, к которому относится и ближайшая (помимо Солнца) к нам звезда Проксима Центавра, — зона обитаемости маленькая и находится очень близко к звезде. Учитывая высокую активность красных карликов, это означает, что уровень радиации на поверхности экзопланеты должен быть очень высоким. Однако проведенное учеными из США моделирование условий на таких экзопланетах показало, что интенсивность УФ-излучения на них ниже, чем она была на Земле ранних этапах развития жизни.

Читать дальше...