На Земле может появиться новый океан: что заметили ученые

Каждый из нас еще со школы знает, что планета Земля имеет пять океанов – Тихий, Атлантический, Индийский, Северный Ледовитый и Южный. Впрочем, наша планета все еще эволюционирует и ученые видят признаки формирования еще одного океана.

Видео дня

Глубоко под поверхностью Земли, в слое, который называется мантией, тепло накапливается и пульсирует, заставляя горные породы медленно подниматься к коре. Это движение известно как апвеллинг мантии, и оно играет важную роль в формировании вулканов, разрыве континентов и даже создании новых океанических бассейнов. Как пишет издание Earth.com происходит это в Афарской котловине на востоке Африки. Территориально это Эфиопия.

Эта котловина известна среди геологов, как одно из немногих мест на планете, где встречаются границы трех тектонических плит: Главного Эфиопского рифта, Красноморского рифта и Аденского залива. И эти три плиты постепенно расходятся. Ученые давно подозревали наличие здесь одного из таких апвеллингов. Но его точная форма, состав и то, как он взаимодействует со смещающимися выше плитами, оставались неясными. Хотя вулканическая активность региона и частые землетрясения давно намекали на пульсирующий из глубины горячий мантийный плюм (горячий поток), новые исследования дают более понятную картину его структуры и поведения.

Мантийные импульсы из глубин Земли

Чтобы узнать больше, исследователи под эгидой Университета Саутгемптона собрали образцы лавы из более 130 относительно молодых вулканов по всему региону. Проанализировав химию этих пород и соединив свои выводы с существующими геологическими данными, они обнаружили, что апвеллинг под Афаром не является простым или однородным. Он асимметричен и состоит из плюмов и различных типов горячего мантийного материала.

Эмма Уоттс, ведущий автор исследования, начала проект в Саутгемптоне и теперь проводит исследования в Университете Суонси. По ее словам, исследователям удалось установить, что структура земной мантии под Афаром не является однородной или неподвижной – она пульсирует, и эти импульсы несут в себе четкие химические сигнатуры. "Эти восходящие импульсы частично расплавленной мантии направляются рифтовыми плитами выше", – объяснила ученая.

Поскольку эти плиты растягиваются и истончаются, горячий материал может легче подниматься вверх. Это еще более ослабляет кору и ускоряет рождение нового океанического бассейна.

Мантия пульсирует как сердце

Соавтор работы Том Гернон, профессор из Саутгемптона, сравнивает химическую полосатость с сердечно-сосудистым ритмом. "Химическая неоднородность предполагает, что плюм пульсирует, как сердцебиение. Эти импульсы, по-видимому, ведут себя по-разному в зависимости от толщины плиты и того, насколько она быстро разрывается", – сказал исследователь.

Особенно интересно то, как этот апвеллинг ведет себя по-разному в зависимости от того, что происходит над ним. В местах, где земная кора быстро разрывается, например, в разломе Красного моря, поток мантии более быстрый и сфокусированный. А в областях с более медленным движением апвеллинг распространяется постепенно.

Тектоника управляет потоком мантии

Связывая химию мантии с динамикой плит, исследование меняет представление, как разрушаются континенты. "Мы обнаружили, что эволюция глубинных мантийных апвеллингов тесно связана с движением плит выше", – сказал соавтор Дерек Кейр, который работает как в Саутгемптоне, так и в Университете Флоренции. Эта связь, добавляет он, влияет на "поверхностный вулканизм, сейсмическую активность и процесс распада континентов".

Шлейф, за которым наблюдают ученые, постепенно разрушает снизу литосферу – жесткую внешнюю оболочку Земли. Местами он истончает ее до 15 километров. В сочетании с растяжением из-за движения плит это истончение вызывает периодические вулканические эпизоды.

Потоки лавы покрывают широкие линии Эфиопии, а сейсмические толчки отмечают места, где формируется новая кора. В конце концов, говорят исследователи, туда хлынет морская вода. В конце концов Африканский Рог отделится от материка, как Атлантика отделилась от Европы и Северной Америки.

Прогноз глубинных сил Земли

Крупные магматические провинции, такие как Североатлантическая магматическая провинция, образовали Дорогу гигантов в Северной Ирландии 60 миллионов лет назад. Ученые считают их ответственными за климатические потрясения, которые случались из-за значительных выбросов углекислого газа и диоксида серы. Некоторые подобные эпизоды, возможно, даже спровоцировали массовые вымирания.

Понимание темпов Афарского плюма, таким образом, имеет последствия, выходящие за пределы региональной геологии. "Сердцебиение" мантии в других местах может объяснить прошлые вулканические извержения и внезапные изменения окружающей среды в истории Земли.

Исследователи планируют картировать поток мантии под тонкими плитами и то, как он направляет вулканические жерла в будущих исследованиях. "Работа показывает, что глубокие мантийные апвеллинги могут протекать под основой тектонических плит и помогать сосредоточить вулканическую активность там, где тектоническая плита самая тонкая", - пояснил Кейр. Следующие исследования должны углубить понимание того, как и с какой скоростью происходит поток мантии под плитами.

Проще говоря, исследование показывает, что мантийные апвеллинги – это не просто глубинные особенности Земли, действующие изолированно. Они активно формируются и следуют за движением тектонических плит выше, создавая динамическую связь между глубинами Земли и поверхностью, на которой мы живем. И со временем могут сформировать на Земле еще один океан.

Ранее OBOZ.UА рассказывал о новой теории, согласно которой время является трехмерным.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.