Группа международных ученых сделала важное открытие, обнаружив то, что они считают первым подтвержденным «призрачным плюмом» – скрытой колонной перегретой породы, поднимающейся из глубин Земли – под восточной частью Омана.
В отличие от большинства мантийных плюмов, которые обычно связаны с вулканической активностью на поверхности, этот недавно идентифицированный плюм не проявляет никаких видимых признаков над землей, что делает его исключительно трудным для обнаружения.
Исследование, недавно опубликованное в престижном журнале Earth and Planetary Science Letters, предоставляет доказательства существования плюма, который ученые назвали «Dani Plume». По словам ученых, это открытие может изменить представление геологов о внутренних процессах нашей планеты, особенно под континентами, где такие особенности давно подозревались, но редко подтверждались.
Мантийные плюмы – это горячие, плавучие восходящие потоки породы, которые берут свое начало на границе между ядром и мантией Земли – примерно в 2890 километрах под поверхностью. Когда эти плюмы поднимаются, они часто создают вулканы и драматические изменения на поверхности из-за расплавленной породы, проталкивающейся через кору. Однако в континентальных регионах толстая и жесткая литосфера может помешать этому расплавленному материалу достичь поверхности, эффективно скрывая плюм от глаз.
Согласно журналу, плюм Dani является исключением, потому что, хотя он не оставляет вулканических следов на поверхности, его присутствие проявляется благодаря детальному сейсмическому анализу. Когда волны, генерируемые землетрясениями, проходили через этот регион, ученые заметили, что они замедляются, что указывает на наличие более горячей и мягкой породы под Оманом. Дополнительные данные полевых измерений и компьютерных моделей подтвердили термические и структурные аномалии глубоко внутри Земли.
По оценкам, диаметр плюма составляет от 200 до 300 километров, и он на 300°C горячее, чем окружающая мантия. Несмотря на небольшие размеры, он, по-видимому, активен в течение десятков миллионов лет. Фактически, исследователи предполагают, что он мог повлиять на движение Индийской тектонической плиты около 40 миллионов лет назад и все еще может влиять на высоту поверхности в Омане сегодня.
«Это исследование представляет собой междисциплинарное доказательство существования «призрачного» плюма под восточным Оманом», – пишут исследователи, подчеркивая, что, хотя ни один отдельный фрагмент данных не был сам по себе убедительным, вместе взятые результаты сформировали надежную картину.
Важно отметить, что исследование также предполагает, что из ядра Земли может выходить больше тепла, чем считалось ранее. Это может потребовать от ученых пересмотра своих моделей того, как недра Земли охлаждаются и развиваются с течением времени, и переоценки того, как тепловыделяющие элементы распределены внутри планеты.
«Эти результаты имеют более широкие последствия для понимания тепловой и геологической эволюции Земли», – отмечают авторы, добавляя, что обнаружение скрытых плюмов может помочь ученым лучше моделировать тектонику плит, древние изменения климата и даже происхождение жизни.
В научную группу вошли: Симоне Пилия (Университет нефти и полезных ископаемых имени короля Фахда – Саудовская Аравия), Джампьеро Иафалдано (Пармский университет – Италия), Д. Родри Дэвис (Австралийский национальный университет), Мохаммад Исмаил (Индийский институт науки и образования – Индия), Паоло А. Сосси (ETH Zurich – Швейцария), Скотт Уоттам (Университет нефти и полезных ископаемых имени короля Фахда), Дапенг Чжао (Университет Тохоку – Япония) и Хао Ху (Чжэцзянский университет водного хозяйства и электроэнергии – Китай).