Космос бомбардировал Землю миллионы лет — и пляжный песок всё это время молча вёл счёт ударам

Пляжный песок оказался куда более разговорчивым, чем можно было представить. Внутри обычных на вид песчинок учёные нашли следы космического воздействия, способные рассказать о жизни поверхности Земли миллионы лет назад. Эти микроскопические сигналы помогают восстановить процессы, которые невозможно увидеть ни в окаменелостях, ни в слоях горных пород. Об этом сообщает издание Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).

Песчинки как хроника открытого неба

Каждое зёрнышко песка может хранить информацию о том, как долго оно находилось под открытым небом. Исследователи обнаружили, что кристаллы циркона, скрытые в прибрежных песках Австралии, фиксируют воздействие космических лучей. Эти высокоэнергетические частицы непрерывно достигают поверхности Земли и оставляют в минералах едва заметный, но измеримый след.

Циркон выбран не случайно. Это один из самых устойчивых минералов, способный переживать многократные циклы разрушения, переноса и повторного осаждения. Даже при диаметре менее одной десятой миллиметра такие кристаллы сохраняют внутри себя химическую "память" о времени, проведённом на поверхности, что особенно важно для регионов с крайне медленными темпами эрозии, подобных тем, где реки сохраняют древнее русло.

Космогенный криптон и геологические часы

Основой метода стал редкий благородный газ — криптон, который образуется в цирконе под действием космических лучей. По мере накопления этого газа учёные могут определить, сколько времени минерал находился близко к поверхности, прежде чем оказался погребён под новыми слоями осадков.

Результаты исследования опубликованы в Proceedings of the National Academy of Sciences. Ведущий автор работы подчёркивает значение подхода:

"История нашей планеты показывает, что климат и тектонические силы могут влиять на поведение ландшафтов в течение очень длительного времени", — сказал ведущий автор доктор Максимилиан Дрёльнер.

Метод позволяет заглянуть в эпохи, значительно превышающие временные рамки традиционных геологических инструментов, и проследить медленные, но устойчивые изменения земной поверхности.

Когда ландшафт замирает

Особый интерес вызвали участки, где тектоническая активность минимальна, а уровень моря долгое время остаётся высоким. В таких условиях осадочные породы почти не перемещаются, а минералы могут лежать у поверхности миллионы лет без значительных изменений.

"Внося изменения в природные системы, мы можем ожидать изменений в том, как осадочные породы накапливаются в речных бассейнах и вдоль береговой линии", — отмечает профессор Крис Киркленд из Университета Кертина.

Ранее подобные периоды геологического "затишья" было крайне сложно зафиксировать. Космогенный криптон позволяет увидеть их напрямую и оценить влияние на устойчивость ландшафта.

Значение для ресурсов и будущих исследований

Работа имеет и прикладной аспект. Австралия известна крупными месторождениями минеральных песков, и понимание того, как долго осадок сохраняется у поверхности, помогает точнее оценивать потенциал таких районов и дополняет современные подходы к поиску ресурсов, включая методы, где датчики выявляют полезные ископаемые с воздуха.

"Длительное хранение осадка позволяет устойчивым минералам постепенно накапливаться, в то время как менее стабильные материалы разрушаются", — поясняет Майло Бархэм.

Чем дольше циркон остаётся под воздействием открытого неба, тем выше вероятность концентрации ценных минералов в осадочных слоях. Это открывает новые возможности как для геологической реконструкции прошлого, так и для поиска ресурсов в будущем.

В итоге обычный пляжный песок превращается в уникальный архив, способный рассказать о древних ландшафтах, климате и тектонике Земли без масштабных раскопок и бурения.