Участок мантии Земли под Оманом оказался необычно теплым, что, по мнению исследователей, может быть первым известным «призрачным плюмом» — столбом горячей породы, поднимающимся из нижней мантии без видимой вулканической активности на поверхности.
Мантийные плюмы — это загадочные восходящие потоки расплавленной породы, которые, как считается, передают тепло от границы ядра и мантии к поверхности Земли, далеко от краев тектонических плит. Известно около дюжины примеров таких плюмов, расположенных под серединой континентальных плит, например, под Йеллоустоуном и Восточно-Африканской рифтовой долиной.
«Но во всех этих случаях на поверхности есть вулканическая активность», — отмечает геофизик Симоне Пилиа из Университета нефти и полезных ископаемых имени короля Фахда в Саудовской Аравии.
В Омане таких вулканических признаков нет.
Впервые Пилиа заподозрил наличие плюма под Оманом «по счастливой случайности», когда стал анализировать новые сейсмические данные этого региона. Он заметил, что скорость волн от далеких землетрясений замедляется в цилиндрической области под восточным Оманом, что указывает на менее жесткие из-за высоких температур породы по сравнению с окружающим материалом.
Другие независимые сейсмические измерения показали ключевые границы, на которых минералы на большой глубине меняют фазу, что согласуется с горячим плюмом. Эти наблюдения позволяют предположить, что плюм простирается более чем на 660 километров под поверхностью.
Наличие плюма может объяснить, почему регион продолжает подниматься спустя долгое время после прекращения тектонического сжатия — геологического процесса, при котором земная кора сжимается. Это также согласуется с моделями, объясняющими изменение движения Индийской тектонической плиты.
«Чем больше мы собирали доказательств, тем больше убеждались, что это плюм», — говорит Пилиа.
Он назвал этот геологический объект плюмом Дани в честь своего сына. Статья об открытии увидела свет на страницах Earth and Planetary Science Letters.
«Вполне возможно», что этот плюм там действительно есть, допустила профессор Саскиа Хус из Имперского колледжа Лондона. Она оценила исследование как «тщательное», но предупредила, что узкие плюмы печально известны своей трудностью обнаружения.
Если плюм действительно существует, его наличие в мантии под относительно толстым слоем породы под Оманом может указывать на существование и других подобных объектов, уверен Пилиа: «Мы убеждены, что плюм Дани не одинок».
Если существует множество других скрытых плюмов, это может означать, что больше тепла от ядра проходит через мантию напрямую через плюмы, а не через более медленную конвекцию, добавила Хус.
«Это может иметь последствия для эволюции Земли, если мы получим другую оценку количества тепла, выходящего из мантии», — заключила она.
Обнаружена утечка из ядра Земли
Активность в мантии Земли привела древних предков слонов, жирафов и людей в Азию и Африку
Подписывайтесь и читайте «Науку» в Telegram