На Землі може зʼявитися новий океан: що помітили вчені

Кожен з нас ще зі школи знає, що планета Земля має п’ять океанів – Тихий, Атлантичний, Індійський, Північний Льодовитий та Південний. Втім, наша планета все ще еволюціонує і вчені бачать ознаки формування ще одного океану.

Відео дня

Глибоко під поверхнею Землі, у шарі, який називається мантією, тепло накопичується і пульсує, змушуючи гірські породи повільно підніматися до кори. Цей рух відомий як апвеллінг мантії, і він відіграє важливу роль у формуванні вулканів, розриві континентів і навіть створенні нових океанічних басейнів. Як пише видання Earth.com відбувається це Афарській улоговині на сході Африки. Територіально це Ефіопія.

Ця улоговина відома серед геологів, як одне з небагатьох місць на планеті, де зустрічаються межі трьох тектонічних плит: Головного Ефіопського рифту, Червономорського рифту та Аденської затоки. І ці три плити поступово розходяться. Вчені давно підозрювали наявність тут одного з таких апвеллінгів. Але його точна форма, склад і те, як він взаємодіє з плитами, що зміщуються вище, залишалися неясними. Хоча вулканічна активність регіону та часті землетруси давно натякали на гарячий мантійний плюм (гарячого потоку , що пульсував із глибини, нові дослідження дають більш зрозумілу картину його структури та поведінки.

Мантійні імпульси із глибин Землі

Щоб дізнатися більше, дослідники під егідою Університету Саутгемптона зібрали зразки лави із понад 130 відносно молодих вулканів по всьому регіону. Проаналізувавши хімію цих порід та поєднавши свої висновки з існуючими геологічними даними, вони виявили, що апвеллінг під Афаром не є простим чи однорідним. Він асиметричний і складається з плюмів і різних типів гарячого мантійного матеріалу.

Емма Воттс, провідний автор дослідження, розпочала проект у Саутгемптоні і тепер проводить дослідження в Університеті Суонсі. За її словами, дослідникам вдалося встановити, що структура земної мантії під Афаром не є однорідною або нерухомою – вона пульсує, і ці імпульси несуть у собі чіткі хімічні сигнатури. "Ці висхідні імпульси частково розплавленої мантії спрямовуються рифтовими плитами вище", – пояснила учена.

Оскільки ці плити розтягуються та стоншуються, гарячий матеріал може легше підніматися вгору. Це ще більш послаблює кору та прискорює народження нового океанічного басейну.

Мантія пульсує як серце

Співавтор роботи Том Гернон, професор із Саутгемптона, порівнює хімічну смугастість із серцево-судинним ритмом. "Хімічна неоднорідність передбачає, що плюм пульсує, як серцебиття. Ці імпульси, мабуть, ведуть себе по-різному в залежності від товщини плити і того, наскільки вона швидко розривається", – сказав дослідник.

Особливо цікаво те, як цей апвеллінг поводиться по-різному в залежності від того, що відбувається над ним. У місцях, де земна кора швидко розривається, наприклад, у розломі Червоного моря, потік мантії швидший і сфокусованіший. А в областях з більш повільним рухом апвеллінг поширюється поступово.

Тектоніка керує потоком мантії

Зв'язуючи хімію мантії з динамікою плит, дослідження змінює уявлення, як руйнуються континенти. "Ми виявили, що еволюція глибинних мантійних апвеллінгів тісно пов'язана з рухом плит вище", – сказав співавтор Дерек Кейр, який працює як в Саутгемптоні, так і в Університеті Флоренції. Цей зв'язок, додає він, впливає на "поверхневий вулканізм, сейсмічну активність та процес розпаду континентів".

Шлейф, за яким спостерігають учені, поступово руйнує знизу літосферу – жорстку зовнішню оболонку Землі. Місцями він витончує її до 15 кілометрів. У поєднанні з розтягуванням через рух плит це витончення викликає періодичні вулканічні епізоди.

Потоки лави покривають широкі лінії Ефіопії, а сейсмічні поштовхи відзначають місця, де формується нова кора. Зрештою, кажуть дослідники, туди потече морська вода. Кінець кінцем Африканський Ріг відокремиться від материка, як Атлантика відокремилася від Європи та Північної Америки.

Прогноз глибинних сил Землі

Великі магматичні провінції, такі як Північноатлантична магматична провінція, утворили Дорогу гігантів у Північній Ірландії 60 мільйонів років тому. Вчені вважають їх відповідальними за кліматичні потрясіння, які траплялись через значні викиди вуглекислого газу та діоксиду сірки. Деякі подібні епізоди, можливо, навіть спровокували масові вимирання.

Розуміння темпів Афарського плюму, таким чином, має наслідки, що виходять за межі регіональної геології. "Серцебиття" мантії в інших місцях може пояснити минулі вулканічні виверження та раптові зміни навколишнього середовища в історії Землі.

Дослідники планують картувати потік мантії під тонкими плитами та те, як він спрямовує вулканічні жерла у майбутніх дослідженнях. "Робота показує, що глибокі мантійні апвеллінги можуть протікати під основою тектонічних плит і допомагати зосередити вулканічну активність там, де тектонічна плита найтонша", - пояснив Кейр. Наступні дослідження мають поглибити розуміння того, як і з якою швидкістю відбувається потік мантії під плитами.

Простіше кажучи, дослідження показує, що мантійні апвеллінги – це не просто глибинні особливості Землі, що діють ізольовано. Вони активно формуються і прямують за рухом тектонічних плит вище, створюючи динамічний зв'язок між глибинами Землі та поверхнею, на якій ми живемо. І з часом можуть сформувати на Землі ще один океан.

Раніше OBOZ.UА розповідав про нову теорію, згідно з якою час є тривимірним.

Підписуйтесь на канали OBOZ.UA в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх подій.