Мир дикой природы на wwlife.ru
Вы находитесь здесь:Новости>>Новости Геологии


Новости Геологии (118)

Почему Эверест такой высокий? Оказывается, объяснить это очень просто: возьмите тюбик зубной пасты, сдавите и согните его. Вот примерно то же самое происходило, когда Индия врезалась в Азию: в месте столкновения выросли Гималаи, которые становились всё больше и больше. Сегодня там расположено большинство из ста самых высоких пиков мира. 

Эверест (фото MugdimanDhaulagiri).Эверест (фото MugdimanDhaulagiri).Поверхность Земли разделена на несколько платформ, которые медленно наседают друг на друга. Более тонкое дно океана с готовностью уходит под более толстые континентальные плиты, но при столкновении двух континентальных пластин субдукция происходит далеко не всегда: они никак не могут решить, кто будет сверху, а кто снизу. В результате вместо погружения коры в мантию она уходит в противоположном направлении — вверх к небесам.

Геологов давно интересует вопрос, можно ли считать горообразование в результате столкновения континентов процессом, протекающим по одной и той же схеме. Ответить на него сложно, поскольку в зонах складчатости породы дробятся, перемешиваются — и в точности реконструировать ландшафт в конкретный момент времени пока никому не удавалось. 

Вот и с Гималаями такая же беда. Почему за 20 млн лет зубодробительных отношений между Индией и Евразией Гималаи не стёрлись в порошок, а, напротив, только выросли? 

Луис Мореси из Мельбурнского университета (Австралия) и его коллеги разработали компьютерную модель столкновения континентов. Она показала, что, когда один континент обладает толстой или плавучей корой, которая блокирует субдукцию, другой континент сжимается, словно тюбик с зубной пастой, и изгибается вокруг места блокировки, в результате чего образуется сложное множество геофизических особенностей (см. видео). 

Показания модели проверили на том, что происходило в Австралии сотни миллионов лет назад, когда небольшой континент врезался в её восточный берег и был поглощён, а на месте столкновения образовались горные цепи. Оказалось, что модель действительно объясняет кое-какие загадочные особенности пейзажа. Например, она в точности воспроизвела ороклины (изгибы горных хребтов) и показала, что это результат сжатия и складкообразования. 

Затаив дыхание, учёные обратились к Гималаям. Модель утверждает, что, когда Индия пихнула Евразию, Китай и Юго-Восточная Азия поначалу оказали сопротивление (не согласились на субдукцию), а потому были отодвинуты в сторону. После этого манёвра Индия продолжила движение в глубь Евразии, из-за чего Гималаи вздымались всё выше и выше: Индия сыграла роль своего рода бульдозера. 

Без этого Индия почти наверняка прекратила бы перемещаться в северном направлении 20 млн лет назад, и сегодня Гималаи больше походили бы на Альпы: прекратили бы расти и начали разрушаться. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Конечно, у истории нет сослагательного наклонения. Но немецкие и австралийские геологи уверены – располагайся разломы в земной коре чуть-чуть по-другому, и на месте пустыни Сахара сегодня плескался бы Сахарский океан, а очертания Африки и Южной Америки изменились бы до неузнаваемости.

Драматический момент раскола Гондваны. Кадр из фильма Ice Age: Continental DriftДраматический момент раскола Гондваны. Кадр из фильма Ice Age: Continental Drift На протяжении сотен миллионов лет южные континенты – Южная Америка, Африка, Антарктида, Австралия и Индия – были объединены в суперконтинент Гондвана. Хотя причины распада Гондваны до сих пор не ясны, еще в мезозое она начала разваливаться на части. Один из первых разломов прошел между Африкой и Южной Америкой, превратившись со временем в южную часть Атлантического океана. Кристиан Гейне из университета Сиднея и Саша Брюн из Германского исследовательского центра наук о Земле рассчитали, что граница между Африкой и Америкой могла пройти совсем в другом месте.

Дело в том, что сегодняшние границы этих материков не совсем соответствуют их рифтовой структуре (рифтами называют впадины в земной коре, образующиеся в результате ее разломов). На юге Гондвана раскололась точно вдоль разлома, а вот на севере этот процесс почему-то остановился, оставив в Африке огромный кусок "зарифтовой" Гондваны. Применив данные тектоники плит и трехмерного моделирования, авторы новой гипотезы попытались выяснить, почему же южная часть огромного гондванского рифта успешно превратилась в южную часть Атлантического океана, а северная так и не разошлась в стороны.

"Разбегание вдоль так называемой южно-атлантической и западноафриканской рифтовых систем должно было привести к делению афро-южноамериканской части Гондваны почти ровно пополам, с образованием Южной Атлантики и Сахарского Атлантического океана, – объясняет доктор Саша Брюн. – Но драматический  поворот тектонических плит привел к появлению конкурирующего разлома вдоль современной экваториальной Атлантики, который в итоге и одержал победу над западноафриканским рифтом, приведя к появлению Сахары на своем современном месте".

Если бы события развивались по иному сценарию, то практически вся Западная Африка осталась бы соединена с Южной Америкой, а очертания западной границы африканского континента представляли бы собой прямую линию. Гейне и Брюн предложили довольно простое объяснение неожиданной устойчивости западноафриканского рифта. По их мнению, чем больше угол между рифтовой системой и направлением движения земной коры, тем больше нужно приложить сил для образования разлома по этому рифту. Так как северная часть западноафриканского рифта оказалась практически перпендикулярной направлению растяжения, то его конкурент получил решающее преимущество, а рисунок земных материков обрел современный облик, пишет Science Daily.


Источник: PaleoNews


Новое исследование может положить конец спорам: обнаружена последовательность лав возрастом 4,4 млрд лет, которые могут оказаться остатками первой зоны субдукции на Земле. 

Скалы острова Гуам сложены застывшей лавой, относящейся ко временам формирования Марианской впадины. Врезка демонстрирует характерные для лавы складки. (Фото Mark Reagan.) Скалы острова Гуам сложены застывшей лавой, относящейся ко временам формирования Марианской впадины. Врезка демонстрирует характерные для лавы складки. (Фото Mark Reagan.) В 2008 году изучение древних лав на севере Квебека — зеленокаменного пояса Нуввуагиттук — показало, что они обладают одинаковыми геохимическими характеристиками с лавами из современных зон субдукции (например, Марианской впадины). Это означает, что они, должно быть, смешались с солёными жидкостями, которые выдавливаются в зонах субдукции — и только в зонах субдукции. Геохимия этих пород — своего рода отпечаток пальцев, позволяющий идентифицировать лавы зон субдукции.

Геологи Трейси Рашмер и Саймон Тёрнер из Маккуорийского университета (Австралия), а также их коллеги решили взглянуть на эти породы поближе и обнаружили чёткую последовательность слоёв. Геолог Марк Рейган из Айовского университета (США), несколько раз спускавшийся в Марианскую впадину (его рекорд — 6 500 м), подтвердил, что там он видел точно такую же картину. Каждый слой — определённый этап рождения зоны субдукции. 


Ключ к пониманию этого процесса заключается в том, как породы и их химия меняются с каждым последующим слоем. По мере того как океаническая плита опускается, лавы поднимаются и откладываются поверх друг друга, формируя слои вулканических пород. С возрастанием глубины тепло и давление начинают выдавливать различные элементы из плиты в виде жидкостей, которые со временем меняют химический состав лавы, обогащая её таким редкоземельным элементом, как иттербий, но в то же время обедняя ниобием. Первый слой в ряду извергается до того, как жидкости смогут выйти из плиты, но уже следующий даёт достаточное количество жидкости для появления химических признаков, характерных для зоны субдукции. Последний слой несёт огромное количество редкоземельных элементов и очень мало ниобия, после чего всякие сомнения отпадают: да, это лава зоны субдукции. 

Марианская впадина и Нуввуагиттук схожи не только геохимией. Характеристики пород меняются совершенно одинаковым образом. Но это убедило далеко не всех. Геохимик Джулиан Пирс из Кардиффского университета (Великобритания) отмечает, что зеленокаменный пояс Нуввуагиттука слишком стар. Время могло изменить его настолько, что по нему нельзя судить о происходившем 4,4 млрд лет назад. К тому же, по мнению специалиста, выявленные геохимические характеристики свойственны не только зонам субдукции. 

Авторы исследования не согласны: они считают, что тепло и давление не меняют геохимические характеристики до неузнаваемости, поэтому древность ещё не повод отказываться от попыток выяснить происхождение пород. Что до зон субдукции, то схожесть с Марианской впадиной говорит сама за себя. 

Так или иначе, но все спорщики согласны с тем, что зоны субдукции могли создавать идеальные условия для возникновения жизни. Жидкости, выделяемые пододвигающейся корой, трансформируют мантийные породы в минерал серпентин, а также порождают горячие источники на дне океана. Серпентин даёт энергию, а бор, которым изобилуют такие горячие источники, выступает стабилизатором РНК. Поэтому открытие самой древней зоны субдукции претендует одновременно на обнаружение одного из первых мест на Земле, где могла зародиться жизнь. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Геологи выяснили, что наша планета обзавелась твердой корой почти сразу после своего возникновения. Это значит, что Земля была пригодной для жизни уже практически изначально.

Земля 4,3 млрд лет назадЗемля 4,3 млрд лет назадРезультаты исследования, проведенного американскими учеными из Висконскинского университета, опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Планета Земля сформировалась около 4,6 миллиардов лет назад. Считается, что долгое время она представляла собой шар из расплавленной магмы, на котором не могли существовать никакие живые организмы. Авторы статьи поставили под сомнение этот взгляд, проанализировав цирконы, извлеченные из песчаников в Западной Австралии.

Цирконы - это микроскопические кристаллики древних минералов, включенные в состав более молодых пород. С помощью уран-свинцового радиоизотопного метода исследователи показали, что возраст изученных ими цирконов составляет 4,4 миллиарда лет. Это значит, что уже тогда земная кора была частично отвердевшей.

Уран-свинцовый метод основан на том, что с течением времени изотопы урана превращаются в изотопы свинца. Ученые отмечают, что в кристаллах циркона им встретились отдельные кластеры, обогащенные изотопами свинца, что свидетельствует об их относительной «молодости». Вероятно, они попали в кристаллы при их вторичной переплавке.

«У нас нет доказательств, что жизнь существовала на Земле на первых этапах ее истории, однако теоретически ничто не мешало ей появиться уже 4,3 миллиарда лет назад», -- пояснил Джон Уэллей, соавтор статьи. По словам исследователей, земная кора отвердела вскоре после гипотетического столкновения расплавленной Земли с другим небесным телом, в результате которого появилась Луна.


Источник: infox.ru


Климат Земли не расстилал красный коврик первой многоклеточной жизни. Кембрийскому взрыву предшествовал криогений, во время которого лёд, возможно, дважды сковывал всю планету целиком. Кембрий, напротив, превратил Землю в теплицу: атмосферная концентрация углекислого газа с тех пор никогда не была настолько высокой. Затем вновь похолодало, хотя до уровня морозильника температура больше не опускалась. 

Гора Шаста в Калифорнии, входящая в систему Каскадных гор — континентальной дуги (фото NASA Earth Observatory). Гора Шаста в Калифорнии, входящая в систему Каскадных гор — континентальной дуги (фото NASA Earth Observatory). Кое-какие данные о тогдашней температуре и атмосферном уровне углекислого газа сохранились, но трудно сказать, по каким причинам в то время происходили изменения. Геолог Райан Маккензи из Техасского университета в Остине (США) и его коллеги попытались разобраться в свидетельствах вулканической активности того периода, ибо это основной источник CO2 в геологической летописи. Чтобы это сделать, пришлось поискать множество иголок в самых разных стогах сена.

В магматических породах, таких как гранит и его вулканический двойник риолит, можно найти крошечные кристаллы минерала под названием циркон. Циркон — лучший друг геолога во многих отношениях. В его ловушку попадают радиоактивный уран и свинец, и по их распаду можно в точности определить возраст кристалла. К тому же это удивительно прочный минерал, способный пережить эрозию, которая разрушает многие другие кристаллы. Самая старая часть Земли из когда-либо датированных — миниатюрная крупинка циркона возрастом 4,4 млрд лет, найденная в осадочной породе, которая сформировалась «всего лишь» около 3 млрд лет назад. 

Цирконы — это летопись характеристик магматических пород, в которых они сформировались. Иными словами, они могут рассказать исследователям о вулканах, которые произвели их на свет. Поскольку вулканы вдоль зон субдукции — наиболее распространённый источник тех видов магматических пород, которые включают в себя цирконы, последние способны указать на местоположение этих вулканов, даже если с тех пор попали в осадочные породы. 

Исследователи свели результаты анализа цирконов в осадочных породах всего мира в один набор данных. Возраст цирконов говорит о том, когда континентальные дуги вулканов были активны вдоль зон субдукции. А когда вулканы работают, они не только формируют новые вулканические породы, но и извергают CO2 и, следовательно, влияют на климат. 

Таким образом удалось обнаружить низкую активность континентальных дуг во время ледниковых периодов криогения, пик активности в кембрийском периоде и последующее снижение. Иными словами, вулканическая активность повышалась во время тёплых периодов, когда рос уровень CO2 в атмосфере, и снижалась в холодные периоды. 

В прошлом году аналогичная корреляция была описана для мелового периода. Утверждалось, что, поскольку тектоника плит привела к более активному формированию континентальных дуг, вулканическая деятельность могла освободить CO2 из карбонатных пород вдоль границ континентов. Вопреки предыдущим гипотезам, новая идея гласит, что континентальные дуги — более важный источник атмосферного CO2, чем подводный вулканизм срединно-океанических хребтов. 

Когда кембрийский период подошёл к концу, сложился суперконтинент Гондвана (позднее ставший южной половиной Пангеи). Поскольку моря, разделявшие части будущей Гондваны, оказались закрыты, субдукция остановилась, и континентальные дуги утихли. 

Исследователи указывают на Гималаи как пример такого явления, но в меньшем масштабе. Индийский субконтинент был соседом Австралии, когда образовалась Пангея. Когда же она распалась, Индия пошла на север, толкая перед собой океанскую кору и создавая тем самым вулканическую дугу на переднем крае своего движения. Однако к тому времени, когда Индия столкнулась с Евразией, уже не было никакой океанской коры, поэтому субдукция не состоялась — и вулканы, некогда возвышавшиеся по обе стороны исчезнувшего моря, остались без топлива. 

Одного этого было достаточно, чтобы снизить выделение углекислого газа в атмосферу. Кроме того, сжатие континентальных плит привело к образованию горной цепи внушительных размеров, которая быстро разрушалась, и силикатные породы, распадаясь, впитывали CO2. Результатом стало значительное уменьшение CO2 в атмосфере. 

Собирание Гондваны было лишь одним из многих столкновений, происходивших в то время. Континентальные арки, спавшие в криогении, воспламенились, когда континенты начали двигаться друг к другу, выбрасывая в воздух CO2 и нагревая планету. Когда континенты столкнулись, вулканическая активность прекратилась, и эрозия, возможно, помогла охладить Землю. 

Таким образом, вполне вероятно, что континентальные дуги сыграли важную роль в изменении климата в течение этого времени, то есть климатические экстремумы были неизбежным следствием тектоники плит. И, соответственно, тектоника плит определила состояние биосферы. Многоклеточные организмы впервые появляются в палеонтологической летописи в период криогения и начинают бурно развиваться с потеплением. В кембрии, однако, на пике жары происходит несколько массовых вымираний. Когда мир немного остыл, жизнь снова начала процветать и разносторонне развиваться. 

Возможно, тектоника плит и изменения климата были не только злодеями. Некоторые исследователи полагают, что эти факторы ответственны также за появление скелетов из карбоната кальция — событие, сыгравшее ключевую роль в кембрийском взрыве. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.


Североамериканский Гранд-Каньон, одна из самых заметных достопримечательностей США, оказался относительно молодым геологическим образованием — его возраст не превышает 5-6 миллионов лет, что в 8-10 раз меньше, чем считалось ранее, заявляют геологи в статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience.

Североамериканский Гранд-КаньонСевероамериканский Гранд-КаньонГранд-Каньон, протянувшийся на 450 километров в длину, по своей сути является руслом реки Колорадо, которая ежедневно "выгрызает" и уносит около 500 тысяч тонн пород с его дна. Невероятно большая глубина этого каньона, 1,8 километра, позволяет детально изучить породы, которые сформировались за последние 2 миллиарда лет. Пока нет единого мнения о том, когда сформировался этот каньон.

К примеру, в ноябре 2012 года американские геологи обнаружили на дне Гранд-Каньона фрагменты апатита, которые свидетельствовали в пользу того, что он существовал уже 70 миллионов лет назад, во время эпохи динозавров. С этим не согласны Карл Карлстрем из университета Нью-Мехико (США) и его коллеги, считающие, что эта достопримечательность возникла всего 5-6 миллионов лет назад.

Они пришли к такому выводу, изучив схожие фрагменты апатита из разных частей Гранд-Каньона при помощи методики, измеряющей возраст пород по долям изотопов гелия, урана и тория. Геологам удалось обнаружить крайне интересную вещь — "великий каньон" формировался не как единое целое, а по частям, и является объединением нескольких более древних ущелий.

Так, два самых молодых фрагмента этого объекта, Мраморный каньон и Западный каньон, возникли недавно — примерно 5-6 миллионов лет назад. Его внутренние части, Восточный каньон и провал Урагана, оказались более древними — они сформировались почти 25-15 и 65-50 миллионов лет назад.

Тем не менее, Гранд-Каньон стал единым целым и приобрел свой современный облик лишь тогда, когда возникли его самые молодые участки. Данный факт, как считают ученые, позволяет говорить о том, что "великий каньон" почти в 10 раз моложе, чем считают многие геологи.


Источник: РИА Новости

 


Геолог Грант Янг (Grant Young) из Университета Западного Онтарио (Канада) представил необычную концепцию, которая, по его мнению, объясняет и некоторые загадки докембрийской геологии Земли, и скачок в развитии живой природы, произошедший в кембрийский период. 

Падение крупного небесного тела в океан, увы, не отставляет видимых ударных кратеров. Так как же найти виновника кембрийского взрыва? (Иллюстрация Alamy.) Падение крупного небесного тела в океан, увы, не отставляет видимых ударных кратеров. Так как же найти виновника кембрийского взрыва? (Иллюстрация Alamy.) Примерно 570 млн лет назад на планете здорово изменился климат и засбоил углеродный цикл. Резко увеличилось и разнообразие видов живых существ: случился так называемый кембрийский взрыв. С давних пор учёные подозревают, что эти события так или иначе связаны, но вот об их первопричине единого мнения нет. С точки зрения г-на Янга, все эти коллизии могут быть привязаны к некоему катастрофическому столкновению нашей планеты с неким небесным телом, упавшим в покрытую водой часть Земли примерно 570 млн лет назад.

Как считает исследователь, столкновение было настолько мощным, что смогло скорректировать угол наклона земной оси, и это радикально изменило климат. Ну а поднятое в атмосферу огромное количество воды обеспечило загадочное окисление углерода в океанах, наблюдаемое в осадочных породах того времени. Последующая реорганизация климата стала, как ему кажется, краеугольным камнем последующего всплеска биоразнообразия. «Я не говорю, что теория столкновения на сто процентов верна, — осторожен в суждениях учёный. — Но всё это множество необычных перемен имело место практически одновременно, и самое убедительное из них — смена распределения ледяных массивов от тропиков до полюсов».

Речь идёт об известной гипотезе «Земля-снежок», согласно которой геологов не обманывают их глаза, ибо они действительно наблюдают ледниковые отложения в экваториальных и тропических зонах 600–700-миллионолетней давности. Грант Янг обращает внимание, что для этого периода (полного оледенения планеты) трудно найти непротиворечивое объяснение, совместимое с кажущимся отсутствием всепланетных оледенений во всей остальной истории Земли. Более того, уверяет геолог, убедительных свидетельств наличия в это же время следов ледников в полярных регионах нет.

Земля в эпоху тропических оледенений в представлении художника (иллюстрация MIT). Земля в эпоху тропических оледенений в представлении художника (иллюстрация MIT). Суть идеи, казалось бы, не нова: в 1975 году Джордж Уильямс (George Williams) из Аделаидского университета (Австралия) предположил, что в докембрийские времена планета имела угол наклона оси, значительно превышающий нынешний (23,5°), а именно около 54°. По его мысли, такой наклон мог быть создан титаническим столкновением двух планет, Земли и Тейи, которое произошло более четырёх миллиардов лет назад. Автор нынешней гипотезы полагает, что в этом пазле не хватало лишь завершающего элемента — другого мощного столкновения, случившегося 570 млн лет тому назад. До него из-за нелепого наклона земной оси экваториальные и тропические области часто освещались хуже полярных и тех же высоких широт. В итоге там образовывались «полярные» шапки... То есть, напротив, тропические ледяные шапки, как бы странно это ни звучало. Такой же наклон оси на полюсах других планет Солнечной системы не приводит к разнице температур в силу высокой плотности атмосферы. Но для Земли того времени, когда плотность атмосферы, судя по всему, была близка к нынешней, столь внушительный наклон не мог закончиться без серьёзных климатических последствий.

В 1990-х геологи нашли забавную аномалию в изотопном составе углерода в породах, впервые обнаруженных поблизости от Шурама в Омане. В тех скалах отношение углерода-13 к углероду-12 было самым низким изо всех когда-либо обнаруженных на планете. Позже этот резкий сбой в соотношениях так называемого органического и обычного углерода был выявлен в отложениях той поры по всему свету. Единственный логичный вывод изо всего этого напрашивается сам собой: что-то произошло с Мировым океаном. Сходные, хотя и более слабые спады в соотношениях изотопов уже случались, но все они ассоциировались с оледенением. Шурамская аномалия с оледенением напрямую не увязывалась. Следовательно, за окисление океанского углерода отвечало что-то другое, хотя попытки найти это «что-то» пока не привели к успеху. Согласно теории г-на Янга, окисление случилось само собой, когда огромные количества воды оказались в атмосфере, в контакте с кислородом.

Это событие, считает исследователь, должно было вызвать временное затопление обширных областей и образование русел огромных, хотя и короткоживущих, рек. Именно такими руслами он считает близкие по моменту формирования каньоны в Уругвае, Южной Австралии и Калифорнии — эдакие «шпигаты» для стока огромного количества воды, выпавшей в виде осадков в глубине континентов и «стремившейся» вернуться обратно в море.

Исходя из этого, дальнейший бум в развитии жизни был ожидаем. Потоки воды с континентов обогатили море огромным количеством самых разных минералов, а резко стабилизировавшийся климат вызвал к жизни тёплые водоемы по всей Земле, что подтолкнуло развитие всего живого. «Важные биологические инновации этого периода, обычно относимые к теории "Земли-снежка", могут быть связаны с большими переменами в окружающей среде, которые сопровождали предполагаемый сценарий столкновения с падением крупного небесного тела в океан, — пишет Грант Янг. — Если ударная природа аномалии Шурама верна, её всесторонние эффекты и "мгновенная" природа должны обеспечить один из самых полезных и точных маркеров в геологической летописи».

Легко догадаться, что большинство сторонников теории «Земли-снежка» в её нынешнем виде не будут в восторге от гипотезы г-на Янга. Что не менее важно, она не так проста в подтверждении, поскольку даже крупный удар, пришедшийся в воду, очень сложно отследить в силу понятных проблем с обнаружением ударного кратера.

Есть и другие «но». Удар такой силы (скорректировавший земную ось!), к тому же пришедшийся на тонкую океаническую кору, должен был пробить её. Следовательно, магма попала бы в атмосферу. И всё это хоть в какой-то степени должно было повлиять на геологию эпохи. Следы такого рода лишь предстоит обнаружить...

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Geological Society of America Today (доступен полный текст).

 


 

Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


 

У нашей планеты сложный интерьер, у него много слоёв. Образование и структура этих слоёв — тайна за семью печатями, но время от времени подсказки появляются — благодаря новым исследованиям, конечно, а не молитвам. 

Железо оседало на дне океана магмы, а затем просачивалось через твёрдую мантию к ядру. (Изображение авторов работы.) Железо оседало на дне океана магмы, а затем просачивалось через твёрдую мантию к ядру. (Изображение авторов работы.) Если мы совершим путешествие к центру Земли, то увидим, что большинство материала на глубине до 3 тыс. км сложено всего тремя элементами: на кислород, кремний и магний (плюс немного железа) приходится более 90% «керамической» мантии Земли. Наша мантия служит прекрасной электро- и теплоизоляцией. 

Идём глубже — и всё меняется. Мы пересекаем границу каменистой мантии с металлическим ядром, которое на верхних участках представляет собой жидкость, а в самом центре планеты становится твёрдым. Химический состав тоже иной: почти всё ядро состоит из железа. 

По физическим характеристикам внешнее ядро Земли так же отличается от мантии, как море — от дна. Представьте себе перевёрнутый мир, в котором шторма и течения находятся не над, а под слоем породы. Именно эти потоки раскалённого металла в ядре Земли порождают её магнитное поле, которое защищает нас от солнечных бурь и делает возможной жизнь на поверхности планеты. 

Как же так получилось, что настолько различные слои материала оказались рядом друг с другом? Группа учёных во главе с Венди Мао из Стэнфордского университета (США) смогла показать, как железо вытесняется из силикатов на глубине около 1 000 км. 

Лабораторные эксперименты со смесями силикатных минералов и железа говорят о том, что железо находится в породе в виде крошечных изолированных образований, будучи запертым в ловушку на стыках между крупинками минералов. Это наблюдение привело учёных к выводу о том, что сегрегация железа происходит только на ранней стадии формирования планет, когда верхняя часть силикатной мантии полностью расплавлена. Считается, что капли железа просачивались через верхнюю мантию и собирались в её основании, а затем под действием силы тяжести, как в лавовой лампе, тонули дальше, и так в конечном счёте образовалось ядро. 

Работа г-жи Мао требует пересмотра этой модели. С помощью интенсивного рентгеновского излучения исследователи изучили образцы, находившиеся в условиях экстремального давления и температуры между кончиками кристаллов алмаза. Выяснилось, что при увеличении давления в недрах мантии жидкое железо начинает смачивать поверхность крупиц силикатных минералов. Это означает, что потоки расплавленного железа собираются в ручьи в твёрдой мантии — этот процесс называется перколяцией. Что ещё более важно, данный процесс может протекать, даже когда мантия недостаточно горяча для формирования океана магмы. 

«Чтобы перколяция была эффективной, расплавленному железу надо проложить непрерывные каналы через твердь, — поясняет г-жа Мао. — Это считалось невозможным, но теперь мы говорим, что при определённых условиях, которые, как мы знаем, существовали на планете, это может произойти». 

Комментируя результаты, Джеффри Бромили из Эдинбургского университета (Великобритания) отмечает: «Новые данные говорят о том, что формирование ядра не было простым, одноступенчатым событием. И этот сложный процесс, должно быть, оказал не менее сложное влияние на последующую химию Земли».

Работа г-жи Мао поднимает важные вопросы о том, как начинается формирование ядра планет. Общепринятая теория гласит, что изучение ядер метеоритов и астероидов расскажет нам о нашей собственной планете, но г-н Бромили считает, что раннее формирование ядра возможно только на больших планетах. Поэтому химический состав Земли сильно изменился в этом процессе и теперь значительно отличается от состава планет поменьше и астероидов. 

Г-н Бромили и его коллеги теперь изучают, какие ещё факторы могли повлиять на формирование строения Земли — например, столкновения с астероидами и другими телами в хаосе ранней Солнечной системы. Их выводы тоже добавляют вопросов. «Мы всё чаще наблюдаем металлические ядра у тел, которые значительно меньше Земли, — говорит учёный. — Какой процесс повлиял на формирование ядер у тел, которые никогда не были настолько большими, чтобы там имела место перколяция расплавов на большой глубине?» 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


..Из чего следует, что Земля на момент удара имела плотную атмосферу. И любой расчёт такого события показывает, что эту атмосферу она должна была потерять.

Так вот, ещё не зная об этих данных по датировке столкновения Земли с загадочной Тейей, планетолог Сара Стюарт (Sarah Stewart) из Гарвардского университета (США) вместе с коллегами разработала модель, в которой такое событие ведёт к потере нашей планетой атмосферы. Свои модельные результаты учёные представили на конференции, посвящённой происхождению Луны. Мероприятие проходило в Лондоне (Великобритания) в конце сентября.

В своих изысканиях учёные с особым пристрастием проследили судьбу гелия и неона — газов, распространённых по всей Солнечной системе и сегодня почти отсутствующих на Земле. И если дефицит гелия можно объяснить его лёгкостью и «уходом» в космическое пространство, то с неоном о лёгкости говорить не приходится.

Возможно, именно так всё и было. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.).. Возможно, именно так всё и было. (Иллюстрация NASA / JPL-Caltech.).. Проанализировав образцы из нынешней Исландии, взятые со дна Срединно-Атлантического хребта, профессор Стюарт и Ко выяснили, что в нижележащих слоях планеты следы присутствия гелия и неона всё-таки есть, причём довольно обильные. То есть несколько миллиардов лет назад оба газа на Земле были. Но где всё это сегодня? Почему планету покинул сравнительно тяжёлый неон? «Для столь драматической перемены недостаточно просто снять крышку с банки; нет, оказавшись в катастрофическом событии по типу гигантского столкновения, вам придётся одномоментно вышвырнуть сразу всю атмосферу», — полагает г-жа Стюарт. 

Вот только расчёты показывают, что даже очень сильное столкновение, такое как межпланетное соударение Земля — Тейя, само по себе не в состоянии обеспечить то соотношение неона в нижних и верхних слоях планеты, которое наблюдается на практике. Вывод: Земля теряла свою атмосферу не один раз, а несколько. В результате серии столкновений поверхность превратилась в океан расплавленной лавы, вскоре застывавшей, а потом снова становившейся жидкой. Коллизия Земля — Тейя, скорее всего, была последней и наиболее значимой из таких событий, вдобавок к добиванию первоначально газовой оболочки нашей планеты ещё и создавшей из её же обломков крупный спутник.

Всё это замечательно, скажете вы, но чем это мы тут дышим? Действительно, если атмосфера однажды была потеряна, её нынешнее существование требует объяснений. Исследовательница полагает, что за нашу новую атмосферу «второго поколения» во многом ответственны планетезимали, которые продолжали обрушиваться на Землю уже после её клинча с Тейей. Впрочем, эта теория не учитывает недавних исследований, представленных на той же конференции и показывающих, что столкновение, породившее Луну, случилось не 4,5 млрд лет назад, вскоре после начала формирования планет, а на 100–200 млн лет позже. В свете этих цифр падение на Землю планетезималей выглядит труднообъяснимым, ибо через пару сотен миллионов лет после появления планеты планетезималей в Солнечной системе уже не должно быть.

В любом случае, что бы ни принесло на Землю газы и воду, которых она в значительной степени лишилась в результате серии гигантских столкновений, мы просто обязаны похвалить молодую планету за талант к восстановлению. Потерять вещества по массе больше Луны, пережить встречу с планетой, превышающей Марс, и после этого не только восстановить плотную атмосферу, но даже родить нас с вами... Это нечто. И это то, что свидетельствует об огромном запасе устойчивости, который есть у землеподобных планет как потенциальной колыбели разумной жизни.

Отчёт об исследовании будет опубликован в журнале Philosophical Transactions of the Royal Society.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


24 сентября на западе Пакистана произошло землетрясение магнитудой 7,7. Погибло более 260 человек, сотни тысяч остались без крова. Одновременно у берегов страны со дна моря поднялся остров, который сразу же стал объектом всеобщего любопытства. 

Ищут рыбу. (Фото Gwadar Government / AP.) Ищут рыбу. (Фото Gwadar Government / AP.) Учёные, однако, считают, что новая суша просуществует недолго. «Быть может, пару месяцев, — полагает геофизик Билл Барнхарт из Геологической службы США. — Это просто большая куча грязи, которая поднялась вместе с морским дном».

Подобные острова порой создаются так называемыми грязевыми вулканами, возникающими тут и там по всему свету. По-видимому, этот случай не исключение. 

Информационные агентства сообщают, что пакистанский остров внезапно появился близ порта Гвадар после землетрясения. В высоту он 18–21 м, в ширину — 91 м, в длину — 37 м, если верить Франс Пресс. Одни говорят, что он в двух шагах от берега, другие — в двух километрах. До эпицентра землетрясения — 400 км. 

Хотя на фотографиях видны камни, г-н Барнхарт настаивает, что в основном остров сложен илом с морского дна. На нём нашли мёртвого осьминога и множество рыбы. Похожее грязевое сооружение возникло у берегов Пакистана после землетрясения в 2011 году. Оно просуществовало один или два месяца, а потом его просто смыло. 

Грязевые вулканы далеко не всегда порождают сушу. Г-н Барнхарт вспоминает калифорнийское землетрясение 2010 года, после которого со дна поднялись крупные пузыри углекислого газа, но, помимо активного бульканья, не было ничего интересного, никаких новых островов. 

Нет сомнений, пакистанские учёные вскоре измерят остров и расскажут, как он сформировался. Пока можно только предполагать, что сейсмические волны, порождённые землетрясением, заставили некий жидкий материал под морским дном расшириться. Кора треснула, и грязь поднялась на поверхность. 

Процесс аналогичен сжижению: сейсмические волны превращают обычно твёрдые слои в текучую жидкость, зачастую с катастрофическими результатами для зданий и людей на поверхности Земли. Г-н Барнхарт скептически относится к сообщениям СМИ о том, что той самой жидкостью были гидраты метана. Свободный метан, углекислый газ, вода — что угодно, но гидраты метана залегают гораздо глубже, подчёркивает специалист. 

Эпицентр землетрясения располагался слишком далеко от береговой линии, чтобы вызвать широкомасштабные изменения, да и само землетрясение было не того типа, чтобы привести к крупному поднятию. В 1960 году землетрясение в Чили магнитудой 9,5 вознесло целые деревни на несколько метров ввысь, но то было землетрясение с вертикальным смещением по краям литосферных плит, а в Пакистане пласты сместились только горизонтально.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Случайные статьи

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Предыдущая Следующая

Саблезубые тигры вымерли из-за строгой диеты

14-05-2013 Просмотров:9471 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Саблезубые тигры вымерли из-за строгой диеты

Волки и медведи вполне современного облика входили в состав мамонтовой фауны вместе с саблезубыми тиграми и пещерными львами. Что помогло им остаться в живых, когда большие кошки Севера, привычная добыча...

Период полураспада ДНК составляет 521 год

10-10-2012 Просмотров:15121 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Период полураспада ДНК составляет 521 год

Некоторые исследователи берут на себя смелость утверждать, что и сегодня можно выделить ДНК динозавров, ведь никто не знает, сколько времени уходит на распад генетического материала... Одна из музейных реконструкций птицы моа...

ДНК решает не все

06-04-2015 Просмотров:6579 Новости Генетики Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

ДНК решает не все

Группа исследователей из университета Эдинбурга под руководством Робина Олшира (Robin C. Allshire) пришла к выводу, что не только ДНК отвечает за то, какими будут следующие поколения. Свое исследование они опубликовали в свежем...

Океан Сахара. Представлена альтернативная история распада Гондваны

06-03-2014 Просмотров:6567 Новости Геологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Океан Сахара. Представлена альтернативная история распада Гондваны

Конечно, у истории нет сослагательного наклонения. Но немецкие и австралийские геологи уверены – располагайся разломы в земной коре чуть-чуть по-другому, и на месте пустыни Сахара сегодня плескался бы Сахарский океан,...

Динозавры, возможно, росли всю свою жизнь

06-11-2013 Просмотров:7031 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Динозавры, возможно, росли всю свою жизнь

Крупные кости принадлежат взрослым особям, рост которых закончился, а кости поменьше — молодняку, который всё ещё развивается. Кажется, нет ничего проще этого умозаключения, но когда речь идёт о динозаврах, приходится...

top-iconВверх

© 2009-2021 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.