Как на самом деле остывает наша планета? Найдены невидимые каналы, по которым утекает тепло из ядра Земли
Земля — живой, дышащий организм. Под нашими ногами, в её раскалённых недрах, кипят процессы, формирующие континенты, двигающие горы и извергающие вулканы. Мы привыкли думать, что знаем основные механизмы, управляющие этим гигантским тепловым двигателем. Но что, если мы упускаем что-то важное? Что, если часть энергии нашей планеты выходит на поверхность не с грохотом и пламенем, а тихо и незаметно?
Недавнее открытие под Аравийским полуостровом заставляет учёных по-новому взглянуть на то, как Земля «дышит». Там, глубоко под Оманом, обнаружен геологический фантом — так называемый «призрачный плюм», который может перевернуть наши представления о тепловом балансе планеты.
Улики из глубин
Всё началось, как это часто бывает в науке, с удачного стечения обстоятельств. Симоне Пилия, исследователь из Саудовской Аравии, анализировал сейсмические данные региона и обратил внимание на аномалию. Сейсмические волны от далёких землетрясений, проходя через определённый участок мантии под Оманом, необъяснимо замедлялись.
Позвольте объяснить. Для сейсмолога скорость волны — это как медицинский стетоскоп. Твёрдые и холодные породы пропускают волны быстро, словно звук через металл. А вот горячие, более пластичные породы ведут себя иначе — волны в них словно увязают, как ложка в тёплом мёде. Цилиндрическая область под Оманом, где волны теряли скорость, явно была горячее и мягче своего окружения. Это была первая, но далеко не последняя улика.
Дальнейшие исследования только укрепили подозрения. Учёные изучили так называемые фазовые переходы минералов — моменты, когда под огромным давлением и температурой кристаллическая структура породы меняется. Эти переходы в районе Омана происходили на нетипичных глубинах, что прямо указывало на аномально высокий нагрев снизу. Сложив все части головоломки — замедление волн, странное поведение минералов, а также необъяснимый продолжающийся подъём этого участка суши — учёные пришли к выводу: они смотрят на мантийный плюм.
Почему же он «призрак»?
Так что же такое плюм? Представьте себе гигантский «пузырь» раскалённой породы, который медленно, на протяжении миллионов лет, поднимается из самых глубин мантии, от границы с ядром Земли. Эти плюмы — своего рода тепловые артерии планеты. Когда они достигают поверхности, их энергия вырывается наружу, создавая знаменитые «горячие точки». Йеллоустонский супервулкан, Гавайские острова, вулканы Восточной Африки — всё это следы деятельности мощных мантийных плюмов. Их трудно не заметить.
Но плюм под Оманом, который исследователь назвал «Дани» в честь своего сына, ведёт себя иначе. Он горячий, он мощный, он простирается вглубь на сотни километров. Но на поверхности — тишина. Ни вулканов, ни гейзеров, ни трещин. Он словно заперт под толстым и прочным слоем литосферы Аравийской плиты. Он греет мантию изнутри, но его жар не прорывается наружу. Именно поэтому его и назвали «призрачным». Он есть, но его как бы и нет.
Новая глава в биографии планеты?
Казалось бы, ну, нашли ещё одну геологическую диковинку. Какое это имеет значение для нас? Огромное.
До сих пор считалось, что Земля остывает в основном двумя способами. Первый — медленная конвекция в мантии, похожая на кипение густой каши в кастрюле. Второй — через активные плюмы, которые как паровые клапаны сбрасывают избыточное тепло. Открытие «призрачного» плюма под Оманом ставит под сомнение эту простую картину.
«Мы убеждены, что плюм Дани не единственный в своём роде», — говорит Симоне Пилия. И если он прав, это меняет всё. Если по всей планете существуют десятки таких скрытых, тихих плюмов, значит, количество тепла, идущего напрямую от ядра через мантию, гораздо больше, чем мы думали. Это значит, что наша планета остывает активнее и по несколько иным правилам.
Это открытие — не просто локальная аномалия. Это ключ к пониманию глобального теплового бюджета Земли, который, в свою очередь, определяет всё: от движения тектонических плит до долгосрочной эволюции планеты. Возможно, под нашими ногами скрывается целая сеть таких «призрачных» тепловых потоков, тихо и незаметно формирующих облик мира, в котором мы живём. И мы только что впервые заглянули за эту завесу тайны.
