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


Новости Геологии (112)

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


Глубокое землетрясение в Охотском море, чьи толчки ощущались даже в Москве, оказалось рекордсменом среди природных явлений своего класса. Его мощность была эквивалентна взрыву 35 миллионов тонн тротила.

Охотское мореОхотское мореОб этом сообщается в статье американских геологов из Калифорнийского университета, опубликованной в свежем выпуске журнала Science.

24 мая 2013 года в Охотском море произошло землетрясение магнитудой в 8,3 балла. Оно относилось к классу глубоких землетрясений: в отличие от обычных землетрясений, происходящих на глубине в 100-200 километров, они случаются на глубине в 400-700 километров, на стыке верхнего и нижнего слоя мантии.

Ранее самым мощным явлением такого типа считалось глубокое Боливийское землетрясение 1994-го года. Однако, как показывают расчеты авторов статьи, по мощности Охотское землетрясение превзошло его на 30%. В отличие от Боливийского землетрясения, случившегося на глубине в 637 километров, Охотское было немного более поверхностным и произошло на глубине в 610 километров.

Во время Охотского землетрясения возник разлом длиной 180 километров. Как утверждают геологи, разлом образовывался с рекордной скоростью 4 километра в секунду. Породы при этом сместились на 2-10 метров. «Пока нам непонятно, как такое может происходить. Как породы могут столь быстро смещаться, будучи сдавленными 610-ю километрами вышележащих слоев?», -- пояснил Торн Лэй, один из исследователей.

По мнению исследователей, мощь Охотского землетрясения объясняется низкой температурой Тихоокеанской плиты, участок которой расположен в районе Охотского моря. Из-за того, что она отвердела, разрывы в ней происходят быстро и резко. В более же нагретых и вязких плитах разломы образуются медленно, как это произошло в случае Боливийского землетрясения.

 


Источник: infox.ru


Филип Ливермор (Philip Livermore) и его коллеги из Лидского университета (Великобритания) заявляют, что им наконец-то удалось решить загадку о направлении вращения слоёв ядра нашей планеты.

Магнитное поле, порождаемое внешними слоями ядра, заставляет его внутренние слои крутиться в противоположном направлении. (Иллюстрация UL.) Магнитное поле, порождаемое внешними слоями ядра, заставляет его внутренние слои крутиться в противоположном направлении. (Иллюстрация UL.) Сейсмографы, следящие за колебаниями, которые вызваны землетрясениями, и охватывающие всё бόльшую глубину земных недр, указали на то, что твёрдое ядро, которое в значительной степени состоит из железа, вращается с запада на восток значительно быстрее, чем верхние слои планеты, на которых живём мы. Твёрдая часть ядра, по размерам примерно соответствующая Луне, окружена жидкими внешними слоями, восходящие потоки в которых и порождают магнитное поле Земли.

А вот наблюдения за магнитным полем планеты приводили к противоположным выводам: получалось, что ядро (по крайней мере его наружные слои) должно вращаться с востока на запад. Причины этого очень долго оставались не вполне ясными.

Согласно модели, построенной учёными из Лидса, объяснить противоречие можно следующим образом. «Магнитное поле толкает внутреннее ядро с запада на восток, заставляя его вращаться быстрее, чем остальную планету. В то же время оно воздействует на жидкие наружные слои ядра в противоположном направлении, и те двигаются с востока на запад», — уверены г-н Ливермор и его команда.

То, что, по наблюдениям, магнитное поле Земли хотя и медленно, но меняется, означает, что через сотни или тысячи лет направление вращения может стать другим, и так, несомненно, уже случалось в прошлом. Всего 800 тыс. лет тому назад стрелка компаса показала бы на юг, где тогда находился нынешний северный магнитный полюс. Более того, некоторые данные свидетельствуют, что 3 тыс. лет назад были периоды, когда жидкая часть ядра вращалась в восточном, а не в западном направлении.

Если верить вновь представленной модели, в такие времена внутреннее твёрдое ядро должно было вращаться в западном направлении, то есть противоположном нынешнему. 

Состоятельность гипотезы проверили с помощью симуляции на суперкомпьютере, и оказалось, что она моделирует историю магнитного поля в Земли в 100 раз точнее, чем все прежние теории и модели. Из этого учёные делают вывод, что два слоя ядра планеты действительно вращаются в противоположных направлениях, периодически их меняя.

Отчёт об исследовании опубликован в журнале Proceedings of National Academy of Sciences (доступен полный текст).


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Миллионы лет назад двигавшаяся на запад Северо-Американская литосферная плита прошла над столбом горячего материала, поднимавшегося из земных недр и опалившего её нижнюю часть. Сейчас плюм находится под Атлантическим океаном, но остаточное тепло по-прежнему отражается на сейсмических волнах, распространяющихся по континенту. 

Предполагаемый след от прохождения континента над «горячей точкой» с указанием эпицентра виргинского землетрясения и нынешнего положения восходящего мантийного потока. (Изображение из журнала Nature.) Предполагаемый след от прохождения континента над «горячей точкой» с указанием эпицентра виргинского землетрясения и нынешнего положения восходящего мантийного потока. (Изображение из журнала Nature.) Когда подобные мантийные струи оказываются под тонкой океанической корой, они зачастую пробивают её и создают вулканы — достаточно вспомнить Гавайские острова. Но более старую, холодную и толстую континентальную кору проломить гораздо труднее, говорит геофизик Жишэн Чу из Института геодезии и геофизики в Ухане (КНР). Единственный признак, указывающий на древние пути «горячих точек» на земле, — это кимберлиты, вулканические и иногда алмазоносные породы, отмечающие места древних глубинных извержений. 

Но г-н Чу и его коллеги догадались о том, какой путь под восточной частью Северной Америки проделала «горячая точка», по другим признакам, а именно по скорости сейсмических волн, которые замедляются в более тёплой среде. Данные получены десятками сейсмометров, входящих в сеть USArray, причём большинство показателей собрано вдоль участка, протянувшегося от Луизианы до Висконсина, во время землетрясения магнитудой 5,6, которое сотрясло центральную Виргинию 23 августа 2011 года. 

Анализ данных говорит о том, что сейсмические волны, шедшие на запад от эпицентра в Виргинии к Миссури, достигли сейсмометров позже и обладали меньшей интенсивностью, чем ожидалось. Затухание колебаний предполагает наличие широкой полосы тёплых пород в 200 км под Кентукки, что примерно соответствует глубине залегания нижней поверхности литосферной плиты. Сейсмические волны к северу и югу от этой полосы прибыли вовремя или даже чуть раньше намеченного срока. 

Сейсмометры к северо-востоку от эпицентра в Виргинии тоже обнаружили медленные, погашенные сейсмические волны, то есть в том направлении находится ещё один след, оставленный глубинным источником повышенной тепловой энергии. Исследователи предполагают, что «шрам» на подбрюшье континента идёт на восток-юго-восток от центра Миссури (90 млн лет назад) в восточный Кентукки (около 70 млн лет назад), изгибается на северо-восток до Массачусетса (50–60 млн лет назад), а затем сворачивает на восток и уходит прочь от берега. Кимберлитовое месторождение в восточном Кентукки, возраст которого оценивается примерно в 75 млн лет, подтверждает гипотезу китайских учёных. 

Факты, подкрепляющие наличие этого пути, любопытные, но косвенные, считает геолог Рэндел Кокс из Мемфисского университета (США). «Я стараюсь не делать поспешных выводов, но есть и альтернативные объяснения замедлению сейсмических волн под Кентукки и по линии Виргиния — Массачусетс», — подчёркивает специалист. 

Сейсмические колебания могут рассеиваться материалом, находящимся глубоко внутри или ниже земной коры — например, в зонах деформации горных пород, где одна литосферная плита сталкивается с другой. Данных после одного землетрясения недостаточно, чтобы составить подробную подземную карту восточной части Соединённых Штатов. 

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


Их жуткое пение озадачивало и пугало путешественников на протяжении тысячелетий. Марко Поло слушал их скорбные стенания в Китае, Чарльз Дарвин писал о холме, который чилийцы называли ревуном, а Джорджу Керзону, вице-королю Индии, казалось, что этот звук напоминает далёкие раскаты грома. 

Дюны Дюмонт в пустыне Мохаве (фото Nathalie Vriend). Дюны Дюмонт в пустыне Мохаве (фото Nathalie Vriend). С тех пор как сто лет назад Керзон составил список из 33 поющих дюн, к нему мало что добавилось. Да-да, из нескольких миллионов дюн в пустынях мира лишь 40 издают характерный рокот, когда их тревожит ветер или нога человека. 

Это прекрасный пример того, как современная наука, раскрывающая тайны субатомного мира и далёких пределов Вселенной, бессильно опускает руки, сталкиваясь с явлениями так называемого среднего масштаба: мы не знаем ни того, как работает наш мозг, ни того, как летает пчела (аэродинамика этих насекомых обсуждается не первое десятилетие). 

По крайней мере к разгадке пения дюн учёным удалось приблизиться. Это сделали Натали Вринд из Кембриджского университета (Великобритания) и её коллеги из Калифорнийского технологического института (США), которые потратили долгие годы на работу в калифорнийской пустыне.

Запустите руки в песок — и вы услышите шуршание. Чем быстрее вы это сделаете, тем выше будет звук. Французские исследователи как-то провели лабораторный эксперимент и показали, что высота и громкость увеличиваются по мере роста скорости, с которой лопатка проходит сквозь песок. Если забраться на вершину дюны и съехать по самому крутому склону, раздастся потрясающий внутренности гул, напоминающий григорианский хорал в исполнении мощных басов и баритонов. Его можно различить порой километра за три. «Я всегда предупреждаю людей, которые этого ещё не слышали, о том, что сейчас произойдёт, но всякий раз они начинают дрожать вместе с дюной и кричать "боже мой"», — рассказывает г-жа Вринд. 

Причина кроется в том, что лежит под поверхностью дюны. Именно там шорох песчинок усиливается и отражается. «Зонд, который мы ввели в поющую дюну, позволил нам обнаружить очень твёрдый слой на глубине 1,5–2 м, — сообщает специалист. — Песчинки слипаются и удерживаются вместе карбонатом кальция благодаря либо проникшей внутрь дождевой воде, либо поднявшимся солёным грунтовым водам. 

Георадар показал несколько таких слоёв, расположенных параллельно друг другу. Если вызвать обвал, эти «волноводы» приведут к интерференции звуковых волн. Поверхность дюны между тем выступает в качестве гигантского громкоговорителя, усиливающего колебания, поэтому грохот, похожий на рёв двигателей самолёта, может раздаваться в течение минуты после того, как песок уже остановился. 

Распространение шума зависит от различий в акустических свойствах твёрдых слоёв и окружающего их песка. Поэтому зимой, с её обильными дождями, когда дюны насыщены влагой и этот резкий контраст исчезает, такое шоу невозможно. 

Можно ли говорить о том, что тайна поющих дюн разгадана? Не совсем. Французы продолжают считать, что более важную роль играет размер песчинок. Чтобы проверить истинность «гипотезы волноводов», надо создать полномасштабную искусственную дюну. А пока дискуссия продолжается.

 


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


На дне Тихого океана примерно в 1 600 км к востоку от Японии обнаружен вулкан размером с Нью-Мексико или Британские острова — крупнейший на Земле и один из самых больших в Солнечной системе. 

Изображение IODP. Изображение IODP. Массив Таму (Tamu Massif) ранее считался состоящим из более мелких образований, а теперь учёные намерены пересмотреть устоявшиеся представления в морской геологии, ведь это один огромный щитовой вулкан. «Он в той же лиге, что и марсианский Олимп», — подчёркивает ведущий автор исследования Уильям Сэгер из Хьюстонского университета (США).

Таму представляет собой возвышенность 450 на 650 км (около 300 тыс. км²), вершина которой находится примерно в 2 км ниже поверхности океана, а основание — на глубине 6,4 км. Он намного больше самого крупного действующего вулкана планеты Мауна-Лоа на Гавайях, площадь которого равна всего 5 200 км². 

Изображение авторов работы. Изображение авторов работы. Сложенный базальтами Таму — старейший и крупнейший объект поднятия Шацкого. Общая площадь этого плато в северо-западной части Тихого океана сопоставима с территорией Японии или Калифорнии.

Г-н Сэгер приступил к изучению того, что считалось подводным горным массивом, около 20 лет назад. Он назвал его в честь Техасского университета A&M (Texas A&M University, TAMU), где тогда работал. Поднятие Шацкого было нанесено на карту в начале XX века. 

По словам учёного, Таму отличается от классических подводных гор и вулканов, которых во всём мире десятки тысяч. Он гораздо крупнее и обладает более пологим склоном. Близ вершины уклон составляет всего около 1°, затем он снижается до половины градуса, а у основания и того меньше. (Для сравнения: средний уклон лестницы в подъезде 40°, а лыжной горки, где катаются новички, — примерно 10°.) «Если бы вы стояли на вершине, вам нелегко было бы понять, что это вершина горы», — поясняет г-н Сэгер. 

Специалисты полагали, что гигантское поднятие Шацкого формировалось долго и постепенно в результате слияния нескольких вулканов — точно так же, как Большой остров Гавайского архипелага возник благодаря извержениям пяти вулканов, оказавшихся в непосредственной близости друг от друга. 

Однако анализ сейсмических данных, проведённый группой г-на Сэгера, преподнёс сюрприз. «Мы увидели лавовые потоки, выходившие из единого центра при отсутствии очевидного вторичного источника вулканизма», — поясняет учёный. 

В дополнение к этому геохимический анализ образцов показал, что всё это огромное сооружение сложено одними и теми же породами одного и того же возраста. 

Из этого следует, что массив Таму в действительности представляет собой один-единственный вулкан, возникший, скорее всего, за относительно короткое время (порядка нескольких миллионов лет). Вскоре после этого он потерял активность, пребывая в этом состоянии по сей день. Возраст его оценивается примерно в 145 млн лет (поздняя юра — ранний мел). 

«А что если и другие плато на дне океана — это тоже вулканы? — трепещет Брайан Джича из Висконсинского университета (США), не принимавший участия в исследовании. — А что если даже некоторые базальтовые плато на суше — это на самом деле древние вулканы?» И сколько их? Десятки? 

Г-н Сэгер не исключает такой возможности. На Земле есть ещё более крупные вулканические комплексы — взять хотя бы сибирские траппы. Правда, эксперт полагает, что они сложены лавой разных источников.

 Откуда же взялся Таму? На этот вопрос пока нет чёткого ответа. Вполне вероятно, что это результат удачного стечения обстоятельств: граница сразу трёх литосферных плит, тонкая кора, источник горячей магмы под ней. Восходящий мантийный поток привёл к образованию «пузыря», который лопнул, и часть магмы вылилась на поверхность, сформировав огромную гору. 

Как именно магма добралась до поверхности, тоже не совсем ясно. Возможно, какая-то «капля» перегрелась, её плотность снизилась, и её вытолкнуло наверх. Или в коре просто открылись трещины, и магма стала подниматься. 

Следующим шагом станут измерения магнитных свойств тамошних пород (это будет сделано с помощью судна, оснащённого системой GPS), что позволит составить точную карту распространения лавы со временем.

Г-н Сэгер не уверен, поможет ли его открытие понять, как образовался марсианский Олимп, но всё-таки поверхность Красной планеты изучать проще, чем дно земного океана.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience

 


Истчоник: КОМПЬЮЛЕНТА


Представьте, что вы смогли поднять Гренландский ледниковый щит и увидеть, что под ним. Конечно, 1,7 млн км² медленно тающего льда должны опираться на огромный бассейн талой воды, не так ли? 

Каньон в 3D (изображение авторов работы).Каньон в 3D (изображение авторов работы).Нет, не так. По данным нового исследования, в отличие от ледяного покрова Антарктиды, который покоится на многочисленных озёрах, под Гренландским щитом расположено гигантское ущелье, которое почти вдвое превышает длину знаменитого аризонского Гранд-Каньона!

Учёные полагают, что гренландский каньон, глубина которого достигает 800 м (у Гранд-Каньона — 1 800 м), а протяжённость составляет 750 км, является палеофлювиальным, то есть он возник как система рек, прорезавших твёрдую поверхность коренных пород острова. По данным этого исследования, каньон входит в систему долин, которые несут талые воды от внутриматерикового ледника в сторону прибрежных фьордов, выходящих, в свою очередь, в Северный Ледовитый океан. Ущелье начинается чуть ли не в центре острова и завершается глубоким фьордом на его северной оконечности. 

Ведущий автор Джонатан Бамбер из Бристольского университета (Великобритания) считает, что каньон возник раньше ледникового щита. Остров покрылся льдом только 3,5–4 млн лет назад, а до этого по каньону стекала талая вода. Затем лёд надёжно укрыл древние русла от эрозии. 

Учёные измеряли глубину каньона на протяжении трёх десятилетий, пролетая над ледниковым щитом. Использовались радиолокационные системы, работающие на частотах от 50 до 500 МГц. Импульс, посланный вниз, проникает сквозь лёд, отражается коренной породой и возвращается назад. 

Группа г-на Бамбера просто собрала воедино эти данные (полученные в основном НАСА, а также специалистами из Великобритании и Германии) и построила полную картину подледникового ландшафта. 

Узрев плод своих трудов, учёные заинтересовались другими уголками земного шара. (Да, белые пятна ещё есть!) Например, Антарктический ледяной покров, который в десять раз больше гренландского, сидит на ещё более сложном рельефе, и многие районы последнего ещё не изучены. Какие ещё сюрпризы он нам преподнесёт? 

Как вы знаете, на нашей планете становится теплее, и, согласно некоторым прогнозам, через несколько тысяч лет Гренландия и Антарктида могут полностью лишиться льда. Как будет проходить таяние, во многом зависит как раз от подлежащего рельефа и поведения талой воды. Вот почему подобные изыскания — это не просто удовлетворение географического любопытства.

Результаты исследования опубликованы в журнале Science.


Источник: КОМПЬЮЛЕНТА


Случайные статьи

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

Почему морские черепахи возвращаются на "малую родину"?

31-05-2013 Просмотров:7631 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Почему морские черепахи возвращаются на "малую родину"?

Морские черепахи известны тем, что для размножения возвращаются на родину. И это ещё мягко сказано! После 25 лет странствий по морю они приплывают буквально на тот же самый пляж, где...

Предки четвероногих вышли на сушу, набрав в рот воды

20-03-2015 Просмотров:5239 Новости Эволюции Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Предки четвероногих вышли на сушу, набрав в рот воды

Биологи выяснили, как могли хватать добычу на суше предки четвероногих организмов, когда они только покинули водную стихию. Реконструировать повадки первых сухопутных позвоночных помогли наблюдения за илистыми прыгунами. Илистый прыгунОб этом говорится...

Ученые оцифруют строение более чем 20 000 позвоночных

30-08-2017 Просмотров:1300 Новости Зоологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Ученые оцифруют строение более чем 20 000 позвоночных

1 сентября стартует проект oVert, в рамках которого ученые из разных университетов и институтов США оцифруют внутреннее строение более чем 20 000 позвоночных. На проект, возглавляемый герпетологом Дэвидом Блэкберном (David...

Горы Харит: зимняя страна чудес на Марсе

08-12-2012 Просмотров:8673 Новости Астрономии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Горы Харит: зимняя страна чудес на Марсе

18 июня стереокамера с высоким разрешением космического аппарата Mars Express зафиксировала область Красной планеты под названием горы Харит (Charitum Montes), расположенную неподалёку от кратера Гейла и бассейна Аргир. Изображение ESA /...

Семена рассказали о маргинальности первых цветковых растений

17-12-2015 Просмотров:4301 Новости Палеонтологии Антоненко Андрей - avatar Антоненко Андрей

Семена рассказали о маргинальности первых цветковых растений

Палеоботаники впервые изучили внутреннее строение семян древнейших цветковых растений. Полученные результаты доказывают, что на заре эволюции цветковые были низкорослыми травами, которым приходилось ютиться на неблагоприятных участках земли с резко меняющимися...

top-iconВверх

© 2009-2018 Мир дикой природы на wwlife.ru. При использование материала, рабочая ссылка на него обязательна.