На нашій планеті є залишки іншого світу. Ні, ми не продаємо якусь теорію змови, як про порожнисту Землю. Мова йде про останки Теї, об’єкта розміром з Марс, який мільярди років тому врізався в нашу планету і призвів до утворення Місяця. Його залишки були просто об’єднані з нашою планетою, але не повністю. Це смілива ідея, яка в останні роки знаходить все більше доказів.

Зіткнення між Землею та Теєю, можливо, буквально залишило великий слід на нашій планеті. Глибоко в мантії оточують ядро ​​Землі дві своєрідні структури. Вони відомі як великі низькошвидкісні провінції (LLVP). Ці аномальні утворення розташовані під Африканською тектонічною плитою та Тихоокеанською тектонічною плитою. Вважається, що вони затонули, оскільки вони щільніші за навколишній матеріал мантії.

Їх щільність залежить від хімічного складу. Дослідники використовували сейсмічні хвилі як сонограму надр Землі та виявили ці більш щільні області. Вони вірять, що мають більше заліза, ніж решта мантії, і ось звідки зв’язок. Доктор Цянь Юань з Каліфорнійського технологічного інституту слухав семінар, проведений професором Михайлом Золотовим у 2019 році, коли Золотов пояснив гіпотезу Геї та прокоментував, що Місяць багатий залізом, як, імовірно, Тея.

«Відразу після того, як Михайло сказав, що ніхто не знає, де зараз знаходиться імпактор, у мене був «момент еврики» і я зрозумів, що багатий залізом імпактор міг перетворитися на мантійні краплі», — сказав доктор Юань у заяві.

Детальне моделювання показало, що сценарій є обґрунтованою гіпотезою. Зіткнення з Теєю не спустошило б планету повністю, і велика частина енергії та матеріалу залишилася б у верхній частині мантії. Там «краплі Теї» об’єдналися і зрештою опустилися на дно біля межі мантії та ядра. Команда порівнює це з воском лавової лампи. Якби нижня мантія була гарячішою, LLVP не існувало б, оскільки матеріал змішувався б краще.

Зараз команда досліджує, які наслідки могли мати ці структури в середині мантії в роки формування нашої планети на геологію Землі. Наш світ геологічно унікальний у порівнянні з іншими світами Сонячної системи.

«Логічним наслідком ідеї про те, що LLVP є залишками Theia, є те, що вони дуже давні», — сказав доктор Пол Азімов. «Тому має сенс дослідити далі, які наслідки вони мали для найдавнішої еволюції Землі, наприклад, початок субдукції до того, як умови стали придатними для сучасної тектоніки плит, утворення перших континентів і походження найдавніших вцілілі земні копалини».

Дивлячись на об’єкти, розташовані далеко у Всесвіті, схоже на огляд назад у часі, дуже корисний наслідок обмеженості швидкості світла. Тому дуже віддалені об’єкти є дуже молодими об’єктами, якими вони були, коли Всесвіт також був молодим. Уявіть собі здивування астрономів, які знайшли дуже далеку галактику, яка виглядала досить старою.

Він відомий як ZF-UDS-7329. Спостереження показали, що світло галактики походить 11,5 мільярдів років тому, а її величезне зоряне населення вже існувало 13 мільярдів років тому. Маса всіх зірок у цій галактиці принаймні вдвічі перевищує масу зірок у нашій галактиці Чумацький Шлях. І нашій галактиці знадобилися мільярди років, щоб стати такою великою. Як галактика стала такою великою всього за кілька сотень мільйонів років, залишається загадкою.

«Зараз ми виходимо за межі того, що було можливо, щоб підтвердити найдавніших масивних спокійних монстрів, які існують глибоко у Всесвіті. Це розсуває межі нашого поточного розуміння того, як утворюються та еволюціонують галактики. Ключове питання зараз полягає в тому, як вони утворюються так швидко на дуже ранній стадії. у Всесвіті, і які таємничі механізми призводять до того, що вони раптово зупиняють утворення зірок, коли решта Всесвіту [це] робить”, – сказала співавтор доктор Темія Нанаяккара з Технологічного університету Свінберна у заяві.

Галактику вперше ідентифікували кілька років тому, але її справді незвичайні властивості не вдалося зафіксувати наземними обсерваторіями. Лише за допомогою гострого ока JWST астрономи змогли правильно впоратися з цим. Перебуваючи в космосі, на нього не впливають обмеження, які накладає наша атмосфера.

«Ми переслідували цю конкретну галактику протягом семи років і провели години, спостерігаючи за нею за допомогою двох найбільших телескопів на землі, щоб з’ясувати, скільки їй років. Але вона була надто червоною та слабкою, і ми не могли це виміряти. Зрештою, нам довелося відійти від Землі та використати JWST, щоб підтвердити його природу», – додав провідний автор, професор Карл Глейзбрук, також зі Свінберна.

«Це була в основному командна робота, починаючи від інфрачервоних досліджень неба, які ми почали у 2010 році, які привели до того, що ми ідентифікували цю галактику як незвичайну, до наших багатьох годин на Кеку і Дуже Великому Телескопі, де ми намагалися, але не змогли підтвердити це, доки нарешті минулого року, коли ми витратили величезні зусилля, щоб зрозуміти, як обробляти дані JWST і аналізувати цей спектр».

Хоча це єдиний об’єкт, результати в поєднанні з іншими незвичайними відкриттями продовжують вказувати на більшу складність раннього Всесвіту, ніж вважалося раніше. Це може бути пов’язано з тим, як збирається темна матерія. Галактики утворюються в гравітаційних колодязях тих первісних гало темної матерії. Або, можливо, в еволюції галактик існують процеси, які нам ще належить осягнути.

«Утворення галактик значною мірою продиктовано тим, як концентрується темна матерія», — сказала доцент Клаудія Лагос з Університету Західної Австралії. «Наявність цих надзвичайно масивних галактик у Всесвіті на такому ранньому етапі створює значні проблеми для нашої стандартної моделі космології. Це тому, що ми не вважаємо, що такі масивні структури темної матерії, які містять ці масивні галактики, ще не встигли сформуватися».

«Потрібні додаткові спостереження, щоб зрозуміти, наскільки поширеними можуть бути ці галактики, і допомогти нам зрозуміти, наскільки ці галактики справді масивні».

Для тихої, запорошеної частини планети, яку ми бачимо сьогодні, Марс мав напрочуд бурхливу історію, яка може розкрити деякі підказки про минуле Землі. Нове дослідження поверхні Марса свідчить про те, що в молоді роки червона планета була всіяна вулканами, які могли нагадувати гуркіт нашої маленької блакитної крапки до того, як вона сформувала тектонічні плити приблизно 3 мільярди років тому.

Планетолог Джозеф Міхальскі з Університету Гонконгу та його колеги каталогізували шрами вулканічної активності в регіоні Еріданії планети в південній півкулі, використовуючи дані дистанційного зондування з кількох орбітальних апаратів. На відміну від Землі, яка має кору з взаємопов’язаних континентальних плит, що плавають на її в’язкій мантії, сучасний Марс зазвичай вважається одноплитовою планетою, на якій колись були діючі вулкани.

Ці вулкани були масивними та вибухонебезпечними, найбільшим з них був гора Олімп; щитовий вулкан, обсяг якого в 100 разів перевищує найбільший на Землі Мауна-Лоа на Гаваях.

Одна з причин того, що вулкани Марса виросли настільки великими, полягає в тому, що на червоній планеті не вистачало тектонічних плит, щоб зручно випускати тиск мантії, що хвилюється. Без ковзання та занурення плит одна під іншу геологічна історія кори Марса не була перероблена, як поверхня нашої планети, і могла містити натяки на те, як могла сформуватися земна кора.

«Планета Марс представляє особливо цінну частину головоломки в цьому відношенні», — пишуть Міхальскі та його колеги у своїй опублікованій статті. Приблизно 70 відсотків поверхні Марса має вік понад 3 мільярди років, а приблизно 45 відсотків — понад 3,6 мільярда років.

«Хоч кора сильно вкрита ударними кратерами, — пояснюють дослідники, — стародавній геологічний літопис залишається в основному недоторканим і, отже, дає безцінне вікно в ранні геологічні умови Сонячної системи та підказки до ранньої еволюції земної кори». Інтерес Міхальського та його колег до регіону Еріданія полягав у його інтенсивно намагніченій корі та доказах цього регіону, які свідчать про те, що тут колись було стародавнє марсіанське море.

Використовуючи орбітальні дані, дослідники ідентифікували величезний масив із чотирьох різних типів вулканів у межах моря Еріданія та поблизу нього: вулканічні куполи, стратовулкани, пірокластичні щити та кальдерні комплекси, ймовірно, що залишилися від періоду інтенсивної геологічної активності приблизно 3,5 мільярда років тому. .

Структура цих вулканів на Марсі була подібна до тих, що знаходяться на Землі сьогодні, але з дещо більшим діаметром – результат нижчої гравітації на Червоній планеті та більш вибухонебезпечного вулканізму, який викидав матеріал далі.

«Різноманітність вулканізму пов’язана з кислими вулканічними композиціями, які не схожі на жодну іншу групу визнаних родовищ або вулканічних регіонів на Марсі», — пишуть Міхальскі та його колеги , додаючи дивовижну природу регіону.

Показовим був і рельєф стародавнього ландшафту. Товщина вулканічних відкладень в регіоні Ериданії, ділянки викривленої та складчастої кори та її провислі басейни показали дослідникам, що кора дитинча Марса могла бути повільно перевернута передвісником тектоніки плит, яка називається вертикальною тектонікою.

Дослідники підозрюють, що в регіоні Еріданії можуть бути знайдені ще сотні вулканів, багато з яких, ймовірно, вивергалися під стародавнім морем, що дає хорошу паралель із Землею в архейський період , коли Земля була переважно водним світом і найдавнішими формами виникло життя.

«Це просто вражаюче уявлення про масштаб активності в цьому регіоні», — сказав журналісту Роберту Лі для Space.com автор дослідження та планетарний геолог з Інституту планетарних наук Астер Коварт.

«Бачення марсіанського ландшафту, сформованого цими процесами та збереженого в стазисі, дає нам чудову можливість більш детально дослідити еволюцію планетарного ландшафту».