Гранд-Каньон может сколько угодно казаться умопомрачительно огромным, но конкуренты у него всё-таки есть. В Южной Азии течёт река Брахмапутра, которая в Тибете носит название Ярлунг-Цангпо. В том месте, где она меняет направление с восточного на южное, пробиваясь через Гималаи, река образует ущелье Цангпо. Ширина русла равна там всего 200 м, а стены каньона в некоторых местах уходят ввысь более чем на 4 тыс. м. По сравнению с этим Гранд-Каньон выглядит карликом. 

Намча-Барва, высочайшая вершина ущелья Цангпо (фото 欧阳 可知).Этот невероятный разрез является результатом быстрого роста Гималаев в течение последних 10 млн лет. Большому поднятию земной коры сопутствует большая эрозия: каждый год по всему региону снимается от 5 до 10 мм поверхностных пород, что лишь ускоряет углубление пропасти. Недавние исследования чуть выше по течению от ущелья Цангпо выявили кое-какие интересные детали его истории, а точнее — масштабные наводнения, которые могли выполнить эквивалент тысячелетней работы эрозии за геологическое мгновение.

В 2004 году геоморфолог Дэвид Монтгомери из Вашингтонского университета (США) и его коллеги рассказали об открытии отложений, оставленных озёрами, которые сформировали долину Ярлунг-Цангпо, когда река была запружена ледниками. После того как ледники ушли, из озёр вырвалось огромное количество воды (аналог — Ченнелд-скэбленд в Северной Америке). В результате одного из таких наводнений, случившегося примерно 9 тыс. лет назад, было выделено больше воды, чем в озере Эри. Поток мог сдвинуть с места валуны диаметром до 18 м, а метровые камни он нёс как песчинки. 

Эрозийный потенциал подобного явления трудно переоценить. Во времена, когда ледники продвигались вниз в долину, наводнения такой величины могли происходить регулярно, потому что разрушенные ледовые дамбы формировались заново за считанные десятилетия. Может быть, эти наводнения и вырезали ущелье Цангпо? 

На этот раз г-н Монтгомери и его группа изучили кристаллы циркона в современных речных и паводковых отложениях. Замечательно прочный циркон — своеобразная капсула времени благодаря запертому в нём урану. В данном случае возраст кристаллов смог рассказать о том, откуда они взялись. Ущелье Цангпо начинается близ перехода между коренной подстилающей породой Тибета (молодой) и Гималаев (старой). По возрасту циркона можно судить о том, какой процент отложений — результат эрозии в ущелье, а какой — результат эрозии выше по течению. 

Чуть меньше половины осадка, текущего сегодня по ущелью, происходит из него самого. Наводнения, которые случались после разрушения ледниковых запруд, происходили примерно в 150 м над нынешним уровнем реки, поэтому их отложения легко распознать. В этом материале количество осадка из ущелья превышает 80%. Следовательно, наводнения хорошо потрудились над тем, чтобы вырезать каньон. 

Возможно, эффективность наводнений связана с тем, что они становились причиной оползней в ущелье, из-за чего материал удалялся сравнительно быстро. Стены каньона настолько круты, что эрозия в его основании могла вызвать обрушение всего вышележащего склона. По оценкам исследователей, одного наводнения могло оказаться достаточно, чтобы выполнить работу, с которой «обычная» эрозия справилась бы только за 1–4 тыс. лет. 

Геология много сделала для того, чтобы доказать невозможность катастрофических явлений, напоминающих библейский потоп. Говорилось о том, что геологические процессы протекают медленно, а не одномоментно. Но иногда мифы действительно могут иметь реальную основу. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geology.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Хотите быстро сбросить вес? Не нужно возиться с диетами — достаточно переселиться в более высокое место. Вы почувствуете себя легче благодаря колебаниям земной силы тяжести, которые, как показала новая карта, сильнее, чем мы думали. 

В центре изображения находится Эверест: чем больше красного, тем меньше сила тяжести. (Изображение GGMplus / Curtin University.)Земная гравитация не одинакова (как иногда полагает обыватель) по всей планете, ибо наш «шарик» не является идеальной сферой и не обладает равномерной плотностью. Кроме того, на экваторе сила притяжения слабее за счёт центробежных сил, возникающих при вращении планеты. Слабее она и на больших высотах, то есть дальше от центра Земли — например, на вершине Эвереста.

И у НАСА, и у Европейского космического агентства есть спутники с высокочувствительными акселерометрами, которые отображают гравитационное поле планеты, но с точностью всего лишь в районе нескольких километров. Между тем сведения о силе тяжести необходимы для строительства туннелей, дамб и даже высотных зданий, поэтому карты с более высоким разрешением имеют значение не только для кабинетных учёных. 

Кристиан Хёрт из Университета Кёртина (Австралия) и его коллеги объединили гравитационные данные со спутников и топографическую информацию и получили тем самым карту изменений силы тяжести между 60° северной и 60° южной широты, что позволило охватить 80% земной суши. 

Карта состоит более чем из 3 млрд точек с разрешением около 250 м. Вычисление силы тяжести в каждой точке на обычном ПК заняло бы пять лет, но тут помог суперкомпьютер, который справился со всей работой за три недели. 

Модель выявила более кардинальные различия в ускорении свободного падения по сравнению с предыдущими исследованиями. Модели обычного типа предсказывают минимальное ускорение свободного падения 9,7803 м/с² на экваторе и 9,8322 м/с² на полюсах. Разработка г-на Хёрта точно указывает на неожиданные места с более разительными отличиями. Самое низкое ускорение свободного падения — на горе Уаскаран в Перу (9,7639 м/с²), а самое высокое — на поверхности Северного Ледовитого океана (9,8337 м/с²). 

«Уаскаран стала в каком-то смысле сюрпризом, потому что она расположена примерно в тысяче километров к югу от экватора, — признаётся г-н Хёрт. — Увеличение силы тяжести по мере удаления от экватора более чем компенсировано высотой горы и местными аномалиями». 

Эти различия означают, что два человека, падающих с высоты 100 м в каждой из этих точек, разобьются с разницей в 16 мс: сначала в Арктике, потом в Перу. Когда группа плакальщиков переместится из Северного Ледовитого океана в высокогорье Анд, каждый из них потеряет 1% своего веса. Впрочем, масса тела, к сожалению, не изменится. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Общепринятая теория гласит: Земля возникла около 4,5 млрд лет назад из околосолнечного газопылевого диска, где сначала образовались маленькие частички, которые, сталкиваясь друг с другом, постепенно выросли, остыли и превратились в планеты. Эту точку зрения поддерживают бесчисленные расчёты, модели и геологические наблюдения. Но одна тайна всё же остаётся: если Земля и впрямь возникла в результате столкновений малых тел, её состав должен напоминать таковой у современных малых тел.

Фантазия о сотворении Солнечной системы (иллюстрация NASA / JPL-Caltech).По какой-то неведомой причине в земной мантии очень мало свинца по сравнению с его содержанием в метеоритах. Где-то должен быть «резервуар» с низким отношением урана к свинцу, но отыскать его никак не удаётся.

Шаг к разгадке сделали сотрудники Массачусетского технологического института (США), которые вроде бы нашли некий «потайной поток» материала в земной мантии — в форме чрезвычайно плотных пород с высоким содержанием свинца, которые кристаллизуются под островными дугами, то есть рядами вулканов, поднимающихся на границах литосферных плит.

В результате столкновения двух тектонических платформ одна из них заходит под другую, и материал коры погружается в мантию. В то же время расплавленный материал мантии поднимается к коре и выбрасывается на поверхность Земли через жерла вулканов. Согласно наблюдениям и расчётам специалистов МТИ, до 70% этой поднимающейся магмы кристаллизуется в упомянутые плотные породы с высоким содержанием свинца, которые уходят обратно в мантию. С их учётом состав мантии напоминает состав метеоритов.

Вы скажете: определить состав материала, который залегает на глубине 40–50 км и опускается обратно в мантию, невозможно. Действительно, он вне досягаемости обычных методов отбора проб. Но есть одно (единственное!) место на земле, где материал с такой глубины вышел на поверхность, — это Кохистанская дуга на севере Пакистана, где 40 млн лет назад столкнулись Индия и Азия. Когда в неё врезалась Индийская плита, островная дуга расширилась и развернулась. В руках учёных оказался уникальный срез перехода от мантии к коре.

С 2000 по 2007 г. ведущий автор исследования Оливер Ягуц совершил несколько поездок в Пакистан и привёз несколько образцов пород из коры дуги и мантии. Лабораторный анализ выявил среди них породы с более высокой плотностью, чем у мантии. Они, по идее, должны были тонуть и создавать тот самый потайной пласт.

Выяснилось также, что в более плотных породах больше свинца по сравнению с ураном, причём отношение элементов совпадает с предсказанным для «пропавшего» резервуара.

Несложные расчёты, основанные на законе сохранения массы и состава местных пород, позволили определить, какое количество материала, поднимающегося из мантии, должно падать обратно (масса Кохистанской дуги минус затонувший материал должно равняться массе материала, вышедшего из мантии). Вот так и были получены те 70%.

Эти результаты приложили к другим островным дугам — Андскому вулканическому поясу, Каскадным горам и пр. Оказалось, что количество и состав материала, ушедшего обратно в мантию в планетарном масштабе, соответствуют предположениям о «скрытом» резервуаре.

Наша Земля и впрямь в определённом смысле создана из большого количества малых тел.

Результаты исследования опубликованы в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА

Ричард Холм (Richard Holme) из Ливерпульского университета (Великобритания) и его коллеги измеряли колебания в длительности дня с 1969 года — с того времени, когда наука начала регистрировать так называемые геомагнитные вздрагивания, то есть лёгкие колебания земного ядра относительно планеты в целом. С тех пор их было десять.

Вздрагивания ядра, по мнению ряда исследователей, могут играть важную и пока не вполне ясную роль в работе магнитного динамо Земли. (Здесь и ниже иллюстрации NASA.) Эти колебания, вызываемые неясными пока причинами, протекают внутри самого земного ядра и передаются во внешние слои Земли лишь тогда, когда накапливается определённый угловой момент.

Строение ЗемлиЧтобы выяснить, влияет ли факт передачи момента на длительность суток, учёным пришлось исключить все другие виды колебаний, замедляющих или ускоряющих вращение планеты. К ним, кроме со школы известного приливного торможения Земли Луной, относят, как ни странно, не только таяния ледников и их перемещение по суше, но и мощные океанские течения и даже стратосферные воздушные потоки. Хотя их совместное влияние обычно не превышает миллисекунды в год, учитывая массу планеты, это означает огромную энергию названных воздействий. Посему их отделение от влияния геомагнитных вздрагиваний оказалось не таким простым делом.

Получив в итоге очищенные данные по длительности суточного вращения, на них наложили график с датами вздрагиваний земного ядра. Сильная корреляция, демонстрирующая, что каждое из них меняло длину суток, была очевидной, утверждают учёные. Правда, у них уже появились оппоненты, которые считают, что действительно значимое изменение показало лишь вздрагивание 2003 года, а остальные события такого рода менее убедительны.

Каждое вздрагивание в среднем сдвигает длительность дня на 0,1 мс. Ничтожное значение, верно? Между тем через миллиард лет нам так не покажется. Но речь не о том. Колебания информируют нас о поведении земного ядра. В частности, их дальнейший анализ, как считает Ричард Холм, способен улучшить наше понимание того, как ядро и мантия обмениваются угловым моментом.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Nature.

Источник: КОМПЬЮЛЕНТА