Здавалося б, що може бути надійнішим за континент, так? Величезна, стабільна плита суші, на якій ми будуємо міста, обробляємо поля… Загалом, живемо. Така собі кам’яна твердиня під ногами, непорушна протягом мільйонів, навіть мільярдів років. А що, якби я сказав вам, що глибоко під нашими ногами, у розпечених надрах планети, частина цієї самої «твердіні» повільно відшаровується і стікає вниз, немов дуже густа смола?
Звучить як сценарій фантастичного фільму, але саме такий дивовижний процес нещодавно зафіксували геологи з Техаського університету в Остіні. Вони виявили, що нижня частина Північноамериканського континенту, його давнє ядро, буквально «стікає» в мантію Землі гігантськими краплями-брилами. І, схоже, їм уперше вдалося зафіксувати цей процес у реальному часі.
Що там відбувається внизу?
Щоб зрозуміти суть відкриття, потрібно згадати, що таке «кратон». Простими словами, це найдавніші та найстійкіші блоки континентальної кори. Уявіть собі фундамент континенту, закладений мільярди років тому. Вони пережили безліч геологічних катаклізмів і, здавалося б, мають існувати вічно.
Однак навіть у кратонів бувають «проблеми зі здоров’ям». Іноді вони змінюються, втрачають частину своєї маси. Класичний приклад — Північно-Китайський кратон, який давно втратив свій глибокий «корінь». Але одне — знаходити сліди давніх подій, і зовсім інше — спостерігати подібне просто зараз! Саме це й робить відкриття техаських учених таким особливим. Вони бачать, як кратон «худне» в реальному (геологічному) часі.
Винуватець знайдений? Привид давньої плити
Але що ж змушує цю твердиню «капати»? Найцікавіше, що винуватцем може бути структура, яка знаходиться на сотні кілометрів нижче! Дослідники пов’язують це явище із залишками давньої океанічної плити Фараллон. Ця плита вже майже 200 мільйонів років повільно занурюється (геологи кажуть «субдукує») під Північну Америку. Вона давно зникла з поверхні, але її «привид» продовжує впливати на процеси в глибинах Землі.
Уявіть: плита знаходиться глибоко в мантії, а ефект від неї досягає основи континенту! Як це можливо? Учені висувають дві основні гіпотези.
- Плита Фараллон змінює потоки гарячої мантійної речовини. Як великий об’єкт, що тоне в густому сиропі, вона створює навколо себе течії. Ці течії можуть буквально «підрізати» або розмивати нижню кромку кратона.
- Плита нагрівається і виділяє леткі речовини (наприклад, воду або вуглекислий газ), які проникають у породи кратона, роблячи їх більш пластичними та «податливими» для стікання.
Читайте також – NASA спостерігає за величезною аномалією в магнітному полі Землі
Як побачили невидиме?
Як узагалі можна розгледіти те, що відбувається на глибині сотень кілометрів? Адже пробурити свердловину або опустити камеру туди неможливо. Тут на допомогу приходять сучасні технології, зокрема сейсмічна томографія. Якщо спрощено, це метод, схожий на УЗД або КТ, тільки для всієї планети.
Вчені аналізують, як сейсмічні хвилі від землетрусів проходять крізь надра Землі. Різні породи та структури по-різному пропускають і заломлюють ці хвилі. Опрацювавши величезний масив даних із тисяч сейсмодатчиків (у цьому випадку використовували дані проєкту EarthScope), можна створити тривимірну модель внутрішньої будови Землі. Саме така модель, розроблена командою під керівництвом Цзюньліня Хуа, і дозволила розгледіти ці самі «краплі» під Північною Америкою. Ба більше, комп’ютерне моделювання підтвердило: якщо в модель додати плиту Фараллон, кратон починає «капати». Видаляємо плиту — процес припиняється.
Чи варто хвилюватися жителям Середнього Заходу?
Зараз цей процес найбільш помітний під Середнім Заходом США. Але панікувати не варто. По-перше, він неймовірно повільний, йдеться про мільйони років. На поверхні Землі ми цього ніяк не відчуваємо, і ландшафт у найближчому майбутньому не зміниться.
По-друге, за прогнозами вчених, цей процес не буде вічним. Залишки плити Фараллон поступово занурюватимуться все глибше, і їхній вплив на кратон зменшиться, а процес затихне.
Навіщо нам це знати?
Ну, капає і капає собі континент десь у глибинах, скажете ви. Яка нам з того користь? Насправді — величезна! Для геологів це відкриття — наче віднайти відсутній фрагмент у величезній мозаїці історії Землі.
Розуміння таких процесів допомагає відповісти на фундаментальні запитання:
- Як формуються континенти?
- Чому одні з них стабільні мільярди років, а інші змінюються?
- Як відбувається «переробка» континентальної кори, її повернення в мантію?
Це все частини глобального кругообігу речовини на нашій планеті. Вивчаючи те, що відбувається зараз під Північною Америкою, ми отримуємо ключ до розуміння минулого та майбутнього не лише цього континенту, а й усієї Землі.
Тож наступного разу, стоячи на, здавалося б, твердій землі, згадайте: під нашими ногами — не просто камінь, а цілий світ повільних, але величних і безперервних геологічних драм. Наша планета живе, дихає і постійно змінюється, навіть якщо ми цього не помічаємо в суєті буденного життя. І це, погодьтеся, справді захоплює!
