Геохимики выяснили, что в ядре Земли содержится до 90 процентов мировых запасов серы — около 8,5 квинтиллиона метрических тонн. Об открытии сообщается в журнале Geochemical Perspectives Letters, а коротко о нем рассказали в пресс-релизе Европейской геохимической ассоциации.
Науке давно известно, что масса ядра слишком мала, чтобы оно состояло только из тяжелых элементов (железа и никеля) — поэтому ученые допустили наличие в нем серы, кремния, углерода и кислорода. Однако ядро отделяет от поверхности 2900 километров, и напрямую подтвердить эту гипотезу невозможно.
Помогла геохимикам одна из катастроф древней истории Земли: столкновение с гигантским небесным телом, в результате которого от планеты отделилась будущая Луна. По мнению ученых, этот удар расплавил мантию Земли: там образовалась богатая серой жидкость, которая позже погрузилась в ядро.
Чтобы подтвердить эту гипотезу, геохимики сравнили изотопное соотношение меди (этот металл является халкофильным — то есть обычно обнаруживается рядом с серой) в современной мантии и в метеоритах, химический состав которых считается ближайшим аналогом Земли 4,5 миллиарда лет назад, до столкновения с гигантским космическим объектом.
Как показала масс-спектроскопия, образцы меди, взятые из мантии, весят в среднем на 0,025 процента больше, чем метеоритные. Таким образом, легких изотопов меди в мантии меньше, чем ожидалось — видимо, медь и сера в больших количествах ушли вниз, к границе ядра, а затем и примешались к верхним слоям ядра Земли.
По расчетам геохимиков, серы в ядре сейчас примерно 8,5 квинтиллиона метрических тонн — это около десяти процентов массы Луны.
«Кроме того, мы увидели, как жизнь следует за искусством. Много тысячелетий легенды рассказывали о том, как подземный мир горит огнем и серой. Сейчас мы убедились, по крайней мере, в изобилии серы», — отметил руководитель исследования Пол Севедж (Paul Savage).