Французскія навукоўцы разгадалі адну з галоўных таямніцаў планеты Зямля

Яна звязаная з рухам тэктанічных плітаў.

Складана паспрачацца з меркаваннем, што планета Зямля – гэта ідэальнае месца для жыцця чалавека ў Сонечнай сістэме і аглядным нам Сусвеце. Але, у некаторых аспектах, чалавеку бяспечней было б пасяліцца, скажам, на Месяцы, піша nv.ua.

Гэтыя аспекты – рух тэктанічных плітаў Зямлі, якія часам могуць несці разбуральныя наступствы для ўсяго жывога на нашай планеце.

На днях навукоўцы з Францыі і Італіі апублікавалі даследаванне пра сваю кампутарную мадэль, якая імітуе працэсы фармавання і разбурэння рэльефу на Зямлі. Высветлілася, што глыбока пад пластом глебы існуе маналітная сістэма, якая спачатку стварае мацерыкі, а праз некаторы час знішчае іх. Зямная кара і мантыя – гэта адзіная сістэма, якая функцыянуе разам, сцвярджаюць навукоўцы.

У гэта наўрад ці павераць адэпты тэорыі плоскай Зямлі, але адносна нядаўна (прыкладна 200–400 млн гадоў таму) уся суша на нашай планеце была аб'яднаная. Калі ўявіць, што ў той час былі людзі, дарогі, аўтамабілі і паліва, – нашы далёкія продкі маглі б у літаральным сэнсе праехаць ад краю да краю Зямлі.

Цяперашнія шэсць кантынентаў тады былі аб'яднаныя ў адзін суперкантынент – Пангея, акружаны адзіным старажытным акіянам Панталаса. Пазней Пангея распалася на Лаўразію (сучасная Паўночная Амерыка і Еўразія) і Гандвану (сучасная Афрыка, Паўднёвая Амерыка, Антарктыда і Аўстралія), а потым з іх сфармаваліся ўжо звыклыя нам мацерыкі.

Вядома, чалавек жыве і вывучае занадта мала, каб заўважыць істотныя змены ў будаўніцтве мацерыкоў, але, відавочна, з намі ці без, праз мільёны гадоў Зямля ўжо не будзе такой, якой мы ведаем яе цяпер.

Некаторыя нязначныя рухі тэктанічных плітаў адбываюцца і цяпер, што ў зоне іх стыку на паверхні Зямлі выліваецца ў сур'ёзныя землятрусы, цунамі і велізарныя расколы ў зямной глебе.

Што даведаліся навукоўцы?

Згодна з распрацаванай кампутарнай мадэллю, ядро і вонкавую кару Зямлі, якія адказваюць за рух плітаў і раз'яднанне мацерыкоў, балансуе мантыя, якая прасочваецца на паверхню і фармуе новыя рэльефы.

Каб высветліць гэта, навукоўцы стварылі мадэль «віртуальнай Зямлі» з яе цалкам рэальнымі характарыстыкамі – тэмпературай на розных узроўнях, памерам тэктанічных плітаў і нават суадносінамі часу, які неабходны для таго, каб суперкантыненты распаліся на часткі. Магутны кампутар узнавіў тэктанічныя працэсы, якія адбываліся на Зямлі прыблізна за паўтара мільярда гадоў.

Лічбавая імітацыя Зямлі прадэманстравала, што кара і мантыя дзейнічаюць разам: большасць тэктанічных рухаў на паверхні віртуальнай планеты былі выкліканыя штуршкамі на глыбіні да 100 км. Мантыя, у сваю чаргу, адказвала за астатнюю сейсмічную актыўнасць, але была асабліва актыўнай у часы фармавання суперкантынентаў.

Навукоўцы кажуць, што ў гэтым даследаванні мантыя і размешчаная на ёй кара ўпершыню разглядаліся як адзінае цэлае. Новая мадэль даказвае, што мантыя і кара – гэта частка адзінай сістэмы, якая адказвае за рух тэктанічных плітаў і змяненне рэльефу на паверхні Зямлі.

Вынікі працы сталі сапраўдным адкрыццём у свеце геалогіі, паколькі папярэднія некалькі дзясяткаў гадоў навукоўцы не маглі дакладна сказаць, што менавіта выклікае рух тэктанічных плітаў. Цяпер геолагі ведаюць, што дзве траціны паверхні Зямлі і яе кары выклікаюць рух мантыі, якая знаходзіцца пад ёй. Іх ролі мяняліся падчас фармавання суперкантынентаў, – тады менавіта мантыя рухала кару.

Аўтары даследавання кажуць, што іх мадэль не ідэальная і, сярод іншага, яна не бярэ да ўвагі дэфармацыю пароды ў дагістарычных перыяд. Гэта можа адбіцца на змене рэльефу і руху тэктанічных плітаў у рэальным жыцці.

Тым не менш кампутарная сімуляцыя была максімальна рэальнай і цалкам аднаўляла ўсю тэктанічную структуру Зямлі, уключаючы зоны субдукцыі (наплыў адных блокаў зямной кары на іншыя), кантынентальны дрэйф, акіянічныя хрыбты і г. д.

Цяпер навукоўцам трэба перанесці сваю мадэль у рэальны свет, і з дапамогай назіранняў даказаць, што мантыя і кара – гэта сапраўды адна ўзгодненая сістэма. Распрацаваная даследнікамі мадэль можа спатрэбіцца ў будучыні для вывучэння вулканізму, утварэння літасферных плітаў і таго, як дрэйфуе мантыя адносна руху Зямлі.

Глыбока капнулі

Нягледзячы на тое, што людзі адпраўляюць касмічныя апараты для вывучэння ўнутранай структуры Марса, нам трэба будзе яшчэ шмат чаго даведацца пра тое, што знаходзіцца глыбока пад Зямлёй.

Раней сейсмолагі з Каліфарнійскага ўніверсітэта ў Берклі вызначылі, што на глыбіні ад 400 км да 700 км пад зямлёй існуюць вельмі рэзкія рэльефныя пераходы, і там могуць быць горныя хрыбты з вяршынямі, якія вышэйшыя за Эверэст.

Навукоўцы выказалі здагадку, што такія хрыбты стварае распаленая магма, якая падымаецца з велізарных «бурбалак» мантыі. Вывучаючы сейсмічныя хвалі, даследнікі выявілі дзве такія бурбалкі, памерам з Аўстралію – пад Афрыкай і пад Ціхім Акіянам.

Верагодна, «бурбалкі» з мантыі сфармавалі паўвостраў Індастан блізу 67 млн гадоў таму, але сейсмічны метад даследавання можа стаць памылковым, а практычна чалавек змог наблізіцца да цэнтра Зямлі ўсяго на 0,2%, – эксперыментальная звышглыбокая Кольская свідравіна ў Мурманскай вобласці Расеі сыходзіць унутр нашай планеты прыкладна на 12 км.

Менавіта таму існуе шмат рознагалоссяў з нагоды ядра Зямлі, якое ўяўляе з сябе нагрэты жалезны шар, дыяметрам 1200 км, размешчаны на глыбіні больш за шэсць тысячаў кіламетраў.

Толькі летась навукоўцы з Аўстраліі даказалі, што ядро Зямлі – цвёрдае, але можа праяўляць эластычныя ўласцівасці, як у золата і плаціны, а таксама з'яўляецца геамагнітнай асновай нашай планеты, без якой не было б жыцця на яе паверхні.