Извержения вулканов на поверхности Земли могут иметь катастрофические последствия. Мелкие извержения часто пугать туристов на Этне или мешают авиационному движению. Однако крупномасштабные, «гигантские» извержения способны уничтожить целые регионы, изменить климат планеты и даже привести к исчезновению видов. Одним из ярчайших примеров является извержение у полуострова Ла Палма в 2021 году, вызвало серию волн и выброс огромных объемов пепла, накрывших части Европы и Северной Африки. А еще 66 миллионов лет назад мощное извержение в районе Мексиканского залива стало причиной гибели динозавров. Не менее разрушительными были события около 252 миллионов лет назад, когда в результате массового извержения в серии вулканов Тетис погибли до 95% морских видов, что стало одной из крупнейших катастроф в истории Земли.
Но что именно питает эти гигантские извержения и как магма или горячие породы проходят путь от глубин планеты до поверхности? В последние годы исследователи всё активнее изучают внутреннюю структуру Земли, выявляя удивительные процессы и структуры, скрытые от глаз человека. Так появились новые данные о гигантских «блобах» — необычных горячих образованиях в недрах планеты, которые, как считается, напрямую связаны с интенсивностью и масштабами вулканических катаклизмов.
Что такое «блоб» и почему это важно
«Блоб» — это условное название для больших областей внутри мантии Земли, расположенных на глубине от 2000 до 3000 километров. Эти области характеризуются повышенной температурой и уникальной химической composition, часто отличающейся от окружающих пород. Исследования показывают, что такие образования могли существовать сотни миллионов лет и оставаться относительно стабильными. Однако есть данные о том, что они всё же динамичны и могут перемещаться, что делает их ключевыми элементами в понимании механизмов мощных вулканических извержений.
Долгие годы ученые связывали активность крупных вулканов с «трубами» мантии — колоннами горячих пород, которые медленно поднимаются вверх, образуя так называемые «жюльпаны» или «мантийные факелы». Они транспортируют тепло и материалы из глубин планеты к поверхности. Однако лишь недавно стало ясно, что за этим процессом стоят именно эти большие образования — BLOBS, связанные с крупными областями внутри мантии, которые могут выступать как «источники» магмы для самых мощных извержений.
Обнаружение и роль гигантских BLOBS
Геологические исследования показывают, что в различных точках планеты существуют два крупных блока горячих пород под поверхностью Тихого океана и Африки. Эти области учёные называют BLOBS, что расшифровывается как «Большие Нижние Мантии» (Big Lower-mantle Basal Structures). Они представляют собой массивные образования, расположенные на глубине около 2000–3000 километров, возможно, формировавшиеся сотни миллионов лет назад и остающиеся на своих местах или же перемещающиеся в результате процессов конвекции мантии.
Одной из гипотез является то, что такие BLOBS являются источниками ядра, откуда поднимается поток горячих пород. Они связаны с возникновением mantle plumes — «мантийных труб», — которые, в свою очередь, формируют крупные вулканы. Например, Тихоокеанский «горячий стебель» связан с формированием цепочки Гавайских островов, а трещины и серии вулканов в районе Тихого океана и Африки — также с пламенеющими «шапками» внутри мантии.
Модель конвекции и связи с извержениями
Новые компьютерные симуляции, выполненные учеными, позволяют проследить движение этих блоков и их влияние на поверхность Земли за последние миллиарды лет. Согласно моделям, потоки в мантии, исходящие из BLOBS, формируют mantle plumes, которые могут вытягиваться до поверхности и вызывать гигантские вулканические извержения. В ходе моделирования изучается взаимосвязь между расположением таких блоков и историческими событиями — например, взрывными извержениями, создававшими массивные лавовые покровы и островные плато.
Статистический анализ прошлых геологических данных показывает, что крупные извержения часто происходили в области, расположенной рядом с такими «горячими» образованиями. В частности, островные плато, такие как плато Онтонг Джава и Манихики-Хиконгри, имеют археологические и геологические свидетельства связи с истоками mantle plumes, что подтверждает гипотезу их происхождения из глубоких слоёв мантии, связанных с BLOBS.
Фиксированные или движущиеся BLOBS
Один из ключевых вопросов — являются ли эти гигантские образования статичными или движутся с течением времени? Контроверзия до сих пор не улажена полностью, однако современные данные, полученные с помощью сейсмической томографии, позволяют предположить, что BLOBS могут иметь как статическую, так и динамическую природу.
Использование 3D моделей внутренней структуры Земли, построенных на основе сейсмических волн, показывает, что некоторые BLOBS остаются на своих местах последние сотни миллионов лет. Эти модели подтверждают связь между расположением крупных вулканов и расположением зон с высоким содержанием горячих порід внутри мантии. В то же время, есть и данные о перемещениях таких структур, что подчеркивает их активную роль в геодинамике планеты.
Будущее исследований и значение открытия
Разгадка тайны BLOBS открывает новые горизонты в понимании процессов, протекающих внутри Земли и вызывающих самые масштабные вулканические катастрофы. Научные команды планируют дальнейшие исследования, чтобы определить химический состав этих образований, их эволюцию и взаимодействие с поверхностью через моделирование и анализ геохимических данных.
Понимание механизма перемещения и формирования BLOBS важно не только для науки, но и для оценки будущих рисков. Например, если крупный BLOBS начнет активное движение или изменение структуры, это может привести к новым крупным извержениям. Поэтому отслеживание таких структур является приоритетом для международных научных программ по мониторингу внутренних процессов Земли.
Подчеркивая, что внутренности планеты остаются очень динамичными, ученые уверены: BLOBS, расположенные на глубине около 2000 километров, являются ключами к разгадке механизма гигантских извержений. Они могут перемещаться сотни километров за миллионы лет, влиять на формирование континентов и провоцировать массовые события, меняющие облик нашей планеты на миллионы лет.