НОВОСТИ    БИБЛИОТЕКА    ЭНЦИКЛОПЕДИЯ    ССЫЛКИ    КАРТА САЙТА    О САЙТЕ  



У повышения кислотности океанов обнаружились положительные для морских обитателей последствия

Рыбы над головой вместо птиц - открыли первую подводную виллу

В Африке предлагают дайвинг за алмазами

Подводный спорт в Балаково скорее мертв, чем жив

Стартовала самая масштабная миссия по очистке океана от пластикового мусора

В Новороссийске открыли подводный мемориал летчикам сбитого во время войны Ил-2

Из-за шума корабельных двигателей речь дельфинов становится проще




Учёные нашли в Антарктиде самую глубокую впадину на суше планеты Земля

В Архангельске разработали народный вариант арктического тура

Представлена новая и самая детальная карта Антарктиды

Найден керн антарктического льда, предположительно сохранивший миллионы лет истории

В антарктическом леднике обнаружена полость размером с город

Из-за отступления ледников у берегов Антарктиды возник новый остров

Специалисты NASA обнаружили в Арктике миллионы горячих метановых «точек»




Раскрыт один из секретов тихоходок

Ученые нашли различия между нейронами мозга крысы и человека

Эксперимент на улитках подтвердил классическую идею о «двойной цене самцов»

Одноклеточные ровесники динозавров рассказали о существовавшем в центре Австралии море

«Альтернативная история» белков проливает свет на роль случайности в эволюции

Учёным впервые удалось успешно заморозить (и разморозить) зародыш рыбы

Земной микроорганизм способен питаться метеоритами


Народы мира    Растения    Лесоводство    Животные    Птицы    Рыбы    Беспозвоночные   

10.12.2013

Что скрывается под вулканами?

Геофизики рыщут по свету в поисках доказательств существования мантийных плюмов — возможного источника сильнейших вулканических извержений, пишет Nature News.

Этой осенью Карин Зиглох отправилась в плавание по Индийскому океану, чтобы проверить ловушки, которые она расставила годом ранее. Она охотилась не на глубоководных существ, а на кое-что ещё более глубокое и неуловимое — тонкий поток горячей породы, поднимающийся из недр планеты.

Г-жа Зиглох — геофизик из Мюнхенского университета Людвига — Максимилиана (ФРГ) — одна из тех, кто продолжает охоту на долгожданную добычу под названием мантийный плюм. Эти образования, кажется, питают ряд самых активных вулканов на Земле, а в прошлом, возможно, становились причиной самых масштабных извержений в истории. Например, тот, за которым следит г-жа Зиглох, был связан с извержениями в Индии 65 млн лет назад, вероятно, способствовавшими исчезновению динозавров.

Мантийные плюмы могли бы также объяснить, почему гавайские вулканы и многие другие появляются в середине литосферных плит, а не только на их границах. Наконец, принося тепло, запертое в недрах Земли, плюмы, возможно, сыграли важную роль в эволюции планеты.

Изучение мантийных плюмов — одно из основных направлений геофизики с начала 1970-х. На их наличие указывают сейсмические волны, но остаётся неясным, например, насколько они глубоки и велики. И до сих пор некоторые специалисты не верят в их существование.

Вот почему г-жа Зиглох и Гилем Баррюоль из Реюньонского университета (Франция) шесть недель занимались тралением глубин Индийского океана. Несмотря на плохую погоду, сбои оборудования и нападения акул, франко-германская команда вытащила все 57 сейсмометров, оставленных на дне осенью 2012 года. Приборы регистрировали сейсмические волны далёких землетрясений. Анализ вибраций позволит составить карту пород под Реюньоном и, возможно, увидеть каналы мантийных плюмов, ведущие к главному вулкану острова.

Если учёным улыбнётся удача, они опишут мантийные плюмы самым подробным образом в истории геологии. Тем самым будут получены ответы на ряд нерешённых вопросов о том, где возникают плюмы, поднимаются ли они вертикально, разветвляются ли непосредственно перед тем, как разорвать поверхность Земли. «Пока о плюмах рассуждают без непосредственного наблюдения, — отмечает г-н Баррюоль. — Наш эксперимент позволит наконец-то увидеть, есть ли там в действительности что-нибудь».

Спросите геофизика, сколько на свете мантийных плюмов, и ответ может быть любым — от нуля до нескольких десятков. Большинство учёных, однако, останавливается на 10–20 горячих точках, и почти все признают, что они расположены на Гавайях, Реюньоне и Тристане-да-Кунья в южной части Атлантического океана. Проблема в том, как именно эти регионы соединены с плюмами.

Ответить на этот вопрос можно с помощью землетрясений. Поскольку сейсмические волны медленнее проходят через расплавленную или мягкую породу, чем через твёрдую, исследователи могут вычислить разницу температур и плотности внутри Земли, проанализировав скорость, с которой сейсмические волны доходят до различных станций после толчка. Это позволяет исследовать внешнюю кору планеты и мантию — всё вплоть до границы с ядром на глубине около 2 900 км.

Проблема в том, что сейсмические данные плохо отражают узкие образования, а диаметр плюмов, вероятно, составляет всего несколько сотен километров. Только попав в нижнюю литосферу, они расширяются, формируя головку плюма.

Остаётся охватить поверхность Земли как можно бoльшим числом инструментов. Такой подход хорошо зарекомендовал себя в таких местах, как Йеллоустонский национальный парк в штате Вайоминг, который, как полагают, тоже лежит на вершине мантийного плюма, ответственного за одно самых сильных извержений последних 2 млн лет. Эти данные были получены благодаря проекту EarthScope, существующему уже девять лет: временные сейсмометры были развёрнуты на пространственной сетке с шагом 70 км. Удалось обнаружить горячий, узкий восходящий поток с глубиной не менее 900 км.

Но многие мантийные плюмы лежат под океаном, а установка приборов на морском дне — задача более сложная и дорогостоящая. В начале 2000-х г-н Баррюоль сделал первый шаг в изучении предполагаемого океанического плюма, развернув десять сейсмических станций на островах Французской Полинезии. Этого оказалось недостаточно, чтобы определить, есть ли восходящие потоки под южной частью Тихого океана.

В 2005 году сотрудники Гавайского университета и их коллеги повысили ставку, расположив 36 сейсмометров на дне океана вокруг Гавайских островов. По прошествии года их переместили и оставили ещё на год. Проект PLUME дал наилучшие на тот момент данные о строении недр Земли под Гавайями.

Но чем дольше исследователи смотрели на гавайский плюм, тем более сложная картина вырисовывалась. Согласно классическим представлениям, струя горячей вязкой породы поднимается до нижней части литосферы, где растекается своего рода блином толщиной около 100 км, откуда просачивается вверх, подпитывая вулканы. Но на Гавайях обнаружилась неожиданная выпуклость глубоко под литосферой.

Геофизик Максим Баллмер из Гавайского университета (США) считает, что дело в химии породы. Если плюм богат минералом под названием эклогит, который плотнее типичного материала мантии, он задержится на глубине около 400 км. Расплавленная порода будет там накапливаться и растекаться в горизонтальном направлении. Только после того, как снизу поступит достаточно тепла, порода, богатая эклогитом, в конце концов станет достаточно жидкой и начнёт подниматься тонкой струйкой.

Есть у Гавайев и другие причуды. Группа Кэтрин Райкерт из Саутгемптонского университета (Великобритания) обнаружила в данных проекта PLUME тёплый бассейн на глубине около 110–155 км, но он находится примерно в 100 км к западу от главного острова архипелага, а не под ним. Это может означать, что гавайский плюм изгибается по мере приближения к поверхности. То ли он наталкивается на какую-то химическую границу, то ли с самого начала поднимается не строго вертикально.

Проблема Гавайев в том, что они лежат в середине Тихого океана. Реюньон удобен тем, что рядом Мадагаскар, а там рукой подать до Африки, поэтому размещать сейсмические приборы легче. К тому же Зиглох и Баррюоль могут воспользоваться данными, полученными в Африке, на Мадагаскаре и островах Мозамбикского пролива в дополнение к своим собственным. В общей сложности в их распоряжении примерно 120 станций, покрывающих территорию 2 на 3 тыс. км.

Но даже при всём этом Реюньон едва ли ответит на все вопросы, считает сейсмолог Сесили Вулф из Гавайского университета. А критики гипотезы плюмов заранее убеждены в том, что никакие новые данные не заставят их изменить точку зрения. По мнению одного из них, геофизика Уоррена Хэмилтона из Колорадского горного училища (США), «плюмологи» смогут разглядеть плюм в любом наборе данных.

Нет сомнений, плюмы сложнее, чем считалось поначалу. На этой неделе в Сан-Франциско соберётся Американский геофизический союз, и г-жа Райкерт расскажет там о своих открытиях. Она изучала Гавайи, Галапагосские острова, Исландию и область Афар на востоке Африки. Хотя специфическая техника позволяет обозреть лишь верхние сотни километров, на глубине около 100 км она обнаружила пруды расплавленной породы, подпитываемые плюмами. И они не всегда находятся там, где их следовало бы ожидать.

На Галапагосах г-жа Райкерт выявила три таких бассейна: один в том месте, где в прошлом уже находили мантийный плюм, и два в новых локациях. Возможно, попадая в литосферу, плюмы «размазываются», направляясь в разные стороны и подкармливая разные вулканы.

Таковы поражающие воображение детали.

Зиглох и Баррюоль только на прошлой неделе бросили якорь на Реюньоне. Пройдёт не меньше года, пока они разберутся со всеми данными. Возможно, подводные ловушки поймали свою добычу.

Дмитрий Целиков


Источники:

  1. compulenta.computerra.ru





Потепление Мирового океана может увеличить частоту экстремальных штормов

Редкие метеориты указали на происхождение воды на Земле

Тихий океан поглотил пять островов

Раскрыто прошлое старейших континентов Земли

Геологи уточнили возраст внутреннего ядра Земли

Новый ярус геохронологической шкалы назван в честь префектуры в Японии

Десять островов c уникальной формой



Монголия и Эфиопия обогнали Россию по выживаемости взрослых

Племя индейцев-тсачила сохраняет обычаи благодаря туристам

Население России сократилось впервые за 10 лет

Рождаемость в России продолжает снижаться, а возраст рожениц — повышаться

В 1946 году Кенигсберг был включен в состав СССР

Географы создали карты, отражающие изменения поверхности Земли за последние 25 лет

Как зарабатывать на путешествиях



Открыт новый вид древних «кошек», которые были крупнее белых медведей

Статус наследия ЮНЕСКО хотят присвоить уникальной плите с отпечатками динозавров в Боливии

Люди из Джебель Ирхуд — ранние представители эволюционной линии Homo sapiens

Найдена самая длинная дорожка следов динозавров

Загадка ставропольских слонов: кого нашли археологи в городской черте Ставрополя

Создана самая точная реконструкция внешнего вида тираннозавра

Ядер нет. Ученые опровергли возможность клонирования мамонта


© GEOMAN.RU, 2001-2021
При использовании материалов проекта обязательна установка активной ссылки:
http://geoman.ru/ 'Физическая география'

Рейтинг@Mail.ru

Поможем с курсовой, контрольной, дипломной
1500+ квалифицированных специалистов готовы вам помочь