Отсутствие дыма не значит отсутствие огня: под пустыней Омана обнаружили скрытую угрозу

Под поверхностью Земли постоянно движется тепло — медленно, почти незаметно, формируя континенты, вулканы и магнитное поле планеты. Долгое время ученые считали, что этот процесс подчиняется понятным законам мантийной конвекции. Но новые данные показывают: в недрах есть куда более сложные и скрытые механизмы. В Омане исследователи обнаружили необычный "призрачный" плюм — поток горячей породы, который не прорывается наружу, но при этом способен менять рельеф и даже влиять на движение тектонических плит. Что это за явление и почему оно заставляет пересмотреть представления о внутренней динамике Земли — разбираемся.

Фото: commons.wikimedia.org by NASA Goddard Space Flight Center from Greenbelt, MD, USA, https://creativecommons.org/public-domain/pdm/

Планета Земля

Плюм-призрак: что скрывается под пустыней

Привычная модель конвекции уже не в силах описать все процессы планеты. Симоне Пилия из Университета нефти и минералов имени короля Фахда нашел в Омане "призрачный шлейф". Он окрестил его "Дани" в честь сына. Это столб горячей мантийной породы шириной 200 километров. Он застрял на глубине, не достигнув коры. Здесь нет лавы, нет гейзеров, как в Йеллоустоне. Но это "призрак" крайне влиятелен.

"Обнаружение таких скрытых структур — это огромный скачок. Мы раньше видели только верхушки айсбергов, а теперь нащупали сам фундамент глубинных процессов", — отметил в беседе с Pravda. Ru ученый-физик Дмитрий Лапшин.

Сейсмическая томография против догадок

Чтобы увидеть невидимое, команда Пилиа использовала сейсмическую томографию. Как компьютерная томография сканирует тело, так и сейсмологи "просветили" недра волнами от тысяч землетрясений. Чем горячее порода, тем медленнее бегут сквозь нее волны. В Омане они сбавили темп. Избыток температуры здесь достигает 260 °C. Этого достаточно, чтобы размягчить перидотит до состояния теста, но мало, чтобы проплавить 200-километровый слой земной коры.

Поверхность реагирует на этот жар. Плато Салма в Омане неестественно высокое. Берег поднимается на 0,1 см в год. Земная кора здесь стоит на "горячей подушке", которая давит снизу, даже не пытаясь превратиться в вулкан. Подобные магнитные аномалии и структурные сдвиги — почерк подземных титанов.

"Сейсмические волны — это наш единственный прямой канал связи с глубинами Земли. По тому, как они замедляются и рассеиваются, мы буквально "видим" участки перегретой и размягчённой мантии. В случае с Оманом это особенно показательно: под регионом нет вулканов, но сигналы ясно указывают на мощный тепловой поток, который уже влияет на форму поверхности", — отметил в беседе с Pravda.Ru сейсмолог Виктор Андреев.

Скрытая рука, двигающая континенты

Около 40 миллионов лет назад плюм Дани оказался под Индийской плитой. Исследователи уверены: он подтолкнул ее, как невидимая рука. Ранее ученые терялись в догадках, почему плита изогнулась именно так. Теперь есть ответ. Движение нескольких кубических миль горячей породы в год создает колоссальное вязкое сопротивление. Это меняет наше понимание дрейфа континентов. Возможно, многие экологические и геологические изменения прошлого были продиктованы подобными "секретными" процессами.

Ответы на популярные вопросы о мантийных плюмах

Почему плюм Дани не извергается?

Его температуры не хватило, чтобы расплавить толстую литосферу Омана. Он ограничился лишь размягчением недр и "подкачкой" рельефа.

Как ученые находят такие "призраки"?

Они используют сейсмическую томографию. Анализируя скорость волн от землетрясений геолог видит, где порода горячее и мягче.

Влияют ли плюмы на климат?

Безусловно. Они переносят тепло от ядра к поверхности, влияя на тепловой баланс Земли и даже на работу магнитного динамо-механизма ^{атмосферных процессов}.

Могут ли скрытые плюмы быть опасны?

Они меняют топографию и напряжение в земной коре. Понимание их работы критично для оценки рисков в регионах, где, казалось бы, сейсмическая активность невозможна.

Такие структуры необязательно приводят к извержениям, но они меняют распределение напряжений в литосфере. Это может проявляться в виде медленных поднятий, разломов или даже неожиданной сейсмической активности там, где её не ждали. Поэтому скрытые плюмы — это не просто научное любопытство, а важный фактор геологических рисков", — рассказал Pravda.Ru геолог Алексей Трофимов.

Читайте также

• Крик из-под завалов и подписки о неразглашении: кто или что похитило пятерых геологов в тихой зоне Урала
• Репетиция апокалипсиса: почему учёные с нетерпением ждут сближения Земли с Апофисом
• Трасса в никуда и дымящиеся могилы: как выглядит реальный прототип Сайлент Хилла в наши дни
• Мудрые фермеры против агрессоров: как грибные белки побеждают в битве за тучи