10 открытий, удививших геологов

Если вы видели фильм «Теория Большого Взрыва», то помните, что ребята высмеивали геолога Берта (Bert), и значит, у вас могло создаться впечатление, что геология - это наука для скучных людей, разглядывающих скучные камни. Но это очень далеко от истины.

Геология - это история нашей Земли, записанная в камнях и химических элементах. Это язык, который все еще удивляет экспертов своим богатством и правдивостью. В одно мгновение новые открытия могут отбросить давно принятые убеждения, а на их месте появляются странные, неизвестные и взрывающие мозг факты о событиях, которые пережила наша Земле. Наш мир состоит из загадок - от ядра нашей планеты до того, что находится в космосе.

10. Землетрясение Витязь
В Тихом океане постоянно происходят таинственные толчки. Их назвали «Землетрясением Витязя», но их происхождение остается неизвестным. Единственный факт, в котором ученые могут быть уверенными, это то, что эти толчки рождаются глубоко, где-то в мантии Земли в месте, расположенном между Фиджи и Австралией.

Одно открытие может изменить научную теорию о тектонических плитах. Во время процесса, называемого субдукцией, континентальные плиты вступают в противодействие друг с другом, во время которого одна скользит под другой и рассыпается, погружаясь к ядру. В 2017 году исследователи обнаружили доказательства своенравного поведения плит. Вместо того, чтобы опуститься вниз и «умереть», плиты скользят горизонтально и попадают в пропитанную водой часть мантии.
{banner_banner1}
Эта «переходная зона» простирается на 440-660 километров. Используя вибрации землетрясений, геологам удалось найти то, что, как они полагают, является массивными плитами, которые пережили миллионы лет. Они движутся так же, как поверхностные плиты, и подобным же образом их взаимодействие может вызывать серьезные землетрясения.
В частности, под теми точками, в которых отмечались землетрясения Витязь, была обнаружена большая плита. Причина тектонической активности в переходной зоне заключается в том, что субдукция в Тихом океане происходит слишком быстро. Там так много плит, что некоторые из них были вдавлены в мантию боковой частью.

9. Наводнение Спокан
В 1909 году одного учителя настолько увлекла загадка образования Чаннелд Скаблендс (Channeled Scablands) – территории, подвергшейся влиянию суперпаводков, что он стал геологом. Расположенная в штате Вашингтон, эта область включает в себя сухой водопад в 10 раз больше по размеру, чем Ниагарский водопад. Харли Бретц (Harley Bretz) изучал холмы из песка высотой с небоскреб, огромные дыры, в которых могли бы исчезнуть целые кварталы, валуны, каньоны, которые не были оставлены реками и водопады, образовавшиеся без источников воды.

Его теория о том, что все эти следы оставлены огромным потоком ледникового периода, привела к тому, что среди своих коллег его стали воспринимать как прокаженного. Ученые не могли согласиться с тем, что наводнение сформировало такой ландшафт в течение всего нескольких дней, поскольку довлеет мнение, что геологические изменения происходят медленно. Теория «потока Спокана» Бретца была отклонена в пользу теории о том, что подобные процессы длятся миллионы лет.

К сожалению, Бретц не смог объяснить, как возникло наводнение. В 1940-х годах другой геолог нашел это объяснение. Долина реки Кларк-Форк (Clark Fork River) была перекрыта во время последнего ледникового периода, и когда эта плотина сломалась, она дала возможность большому количеству воды прорваться в современный штат Вашингтон. Дальнейшие исследования показали, что этот процесс повторялся почти 80 раз в течение тысячелетий, с чем согласился как сам Бретц, так и те, кто выступал против его оценки скорости рождения Чаннелд Скаблендс.

8. Железный струйный поток
В 2013 году Европейское космическое агентство (European Space Agency) отправило в космос спутники для сбора новых данных о магнитном поле Земли. Спустя три года полученную информацию можно было рассматривать как рентгеновский снимок планеты. Примечательно, что внутри магнитного ядра ученые обнаружили ленту из железа. Металл находится в жидком состоянии и ведет себя как воздушный струйный поток.

Внимательный взгляд на необычный поток позволил объяснить, как он там появился. Ядро состоит из разных слоев, а струйный поток находится на границе, разделяющей два слоя. Скорее всего, жидкость выделялась из обоих слоев, и в конце концов отправилась в самостоятельное путешествие.

Расплавленный поток также не является бесполезным. Каждый год он течет примерно на 40 километров и, на данный момент, движется на запад. Он перемещается в три раза быстрее средней скорости внешнего слоя ядра, также состоящего из жидкого железа, и в тысячи раз быстрее, чем тектонические пластины. Спутниковые данные показали, что его движение стало причиной изменений, происходящих в магнитном поле Земле.

7. Бассейны с двуокисью углерода
Исследователи называют их Каллисти Лимнес (Kallisti Limnes), и это озера, заполненные жидкостью, расположенные под водой. Обнаруженные впервые в 2015 году в кратере греческого вулкана Санторини, подводные бассейны обязаны своим цветам частицам опала. Но они заполнены гораздо более плотным материалом – двуокисью углерода. Высокая плотность этих озер дает возможность отслеживать деятельность вулкана.

Санторини принадлежит сомнительная честь уничтожения минойской цивилизации в результате извержения, случившегося в 1600 году до нашей эры. Это находка поражает также своей редкостью. Чтобы сформировать бассейн под океаном, требуется нечто более плотное, чем морская вода. Другие подводные бассейны в море обычно заполнены более соленой водой - соляным раствором. Каллисти Лимнес являются единственными бассейнами, в которых содержится двуокись углерода.

Это меняет представление ученых о том, как газ ведет себя в океане. Раньше считалось, что он рассеивается, как только выбрасывается в воду в результате геологической активности. Вместо этого в кратере Санторини газ сформировал бассейны диаметром 1-5 метров, которые не смешиваются с морской водой даже на глубине 250 метров.

6. Самый большой разлом
В Тихоокеанском вулканическом огненном кольце родились некоторые из самых страшных цунами современного мира. В довершение к тому, что эта самый мощный очаг землетрясений, через эту область проходит самый большой открытый разлом. Самой глубокой точкой в океане (за пределами разлома) является Впадина Вебера (Weber Deep). Она находится вблизи Индонезии, и здесь морское дно опускается на 7,2 км.

Подводные карты дали исследователям первый ключ к решению загадки того, как она сформировалась. На дне обнаружились многочисленные борозды в виде прямых параллельных линий. Результаты, полученные на симуляторе, показали, что структура размером с Бельгию «продырявила» впадину Вебера. Симуляция также показала, что в результате этого события сформировался открытый разлом площадью 60 000 квадратных километров.

В 2016 году исследователи посетили разлом, который они назвали Отслоение Банда (Banda Detachment). До тех пор он существовал только в теории. По прибытии на место исследователи были ошеломлены, увидев части структуры, возвышающиеся над над волнами. Разлом может провоцировать опасные землетрясения, если будет смещаться. Но с другой стороны, это может помочь геологам с большей точностью предсказать тектонические движения в Тихоокеанском вулканическом огненном кольце.

5. Пруд Дон Жуана
Этот романтически названный пруд разделил мнения ученых. Найденный в Антарктиде в 1961 году, он отказывается замерзать даже при температуре -50 ° С. Бассейн глубиной всего в несколько десятков сантиметров заполнен водой, густой как сироп. В пруду Дон Жуана содержится самая соленая в мире вода, что объясняет ее плотность и способность не замерзать при низкой температуре. Именно здесь заканчивается научное взаимопонимание и согласие.
{banner_banner2}
Поскольку объект находится в регионе, напоминающем Марс, тайна пруда могла бы больше рассказать об окружающей среде Красной планеты. Отгадка заключается в том, чтобы найти чистый источник соли. Предполагалось, что у пруда был глубокий подземный источник. Исследование 2013 года оспорило это после того, как был сфотографирован водный поток в этом месте в разное время. Тогда предположили, что соль отложилась на дне пруда в результате таяния снега.

Исследование 2017 года вернулось к теории глубоких источников, используя компьютерные симуляции, чтобы показать, что химический состав воды пруда Дон Жуана почти идентичен составу оценочной смеси грунтовых вод. Оба лагеря ученых не имеют убедительных доказательств, потому что проведение исследований ограничено на охраняемой территории.
Если источник расположен под землей, то этот пруд не сможет добавить ничего нового к проекту по изучению Марса. Красная планета слишком холодна, чтобы на ней было что-то подобное.

4. Континент, на котором находится Новая Зеландия
Группа геологов хочет изменить карту мира, добавив восьмой континент под названием Зеландия. Он примерно в два раза меньше, чем Европа и почти полностью покрыт водой. Но на нем расположены и некоторые из возвышающихся над водой возвышенностей, включающих Новую Зеландию и Новую Каледонию.

Обнаружение остатков погибшего материка не является чем-то новым. В Тихом океане об этом известно много. Здесь обнаруживаются континентальные шельфы, различный спектр высот и образцы горных пород, которые не соответствуют окружающему дну.

Вместо мягких базальтовых пород, которые довольно молоды в геологических масштабах, поверхность Зеландии состоит из древних континентальных пород - известняка, песчаника и гранита. Особенно важна лента океанической суши между Зеландией и Австралией, являющаяся знаком отдельного континента.

Все поддерживает идею о том, что на Земле есть еще один крупный материк. Зеландия затонула миллионы лет назад, потому что земная кора сильно растянулась, когда она отделялась от суперконтинента Гондвана. Если бы кора не истончилась, Зеландия осталась бы на плаву, как остальные континенты.

3. Пропавший вулкан
В 1465 году жители Неаполя думали, что они стали свидетелями затмения. Странная темнота была только началом. В Германии проливные дожди вымывали землю из могил, а в Польше лодки плавали по улицам. Наводнения разрушали целые деревни. На 4 года Европа вступила в мини-ледниковый период.

Причиной такой погоды стало историческое извержение вулкана. Оно было столь мощным, что облако пепла покрыло землю, блокируя солнечный свет. Хотя этот вулкан был более крупным, чем извергавшийся в 1815 году Тамбора (Tambora) 1815 года, мощность которого сопоставима с взрывом более двух миллионов атомных бомб, геологи не могут его найти.
Некоторое время полагали, что это вулкан Куву (Kuwae) в южной части Тихого океана. Но тот вулкан был намного меньше, чем Тамбора. В 2012 году образцы льда показали, что сохранившийся в них пепел Куву относится к более раннему периоду, чем супер-извержение, заморозившее Европу.

Во льду также были обнаружены последствия бедствия 15-го века. Удивительно, но оно было вызвано двумя извержениями. Слой золы раннего извержения относился к 1458 году, за несколько лет до того, как наблюдали «затмение» в Неаполе. Хотя два вулкана, вероятно, уничтожили себя и затонули, они извергались где-то в тропиках. В атмосфере тропиков созданы особые условия, способствующие распространению золы и удержанию ее воздухе в течение многих лет.

2. Сейсмические толчки (афтершоки) в Энтате
Центральный штат Вашингтон относительно устойчив в геологическом смысле. Тем не менее, город под названием Энтат (Entiat) пережил в прошлом веке сотни землетрясений. В 1872 году регион содрогнулся от мощного землетрясения силой около 6,5-7 баллов.

В 2015 году исследователи, пытающиеся объяснить постоянные толчки в Энтате, услышали об интересном открытии. Раньше никто не знал точного местоположения эпицентра землетрясения 1872 года, но затем его разлом обнаружился в Энтате. Таинственные внезапные толчки оказались последствиями того землетрясения, хотя они произошли 145 лет спустя.

Хотя и не полностью изученные, такие долговременные последствия землетрясения (афтершоки) не являются чем-то новым. Известно о 10-20 случаях, и не все из них подтверждены. У землетрясений в Энтате были все ожидаемые признаки афтершока.

Местный житель насчитал 64 афтершока, последовавших в течение семи часов после землетрясения 1872 года. Эти данные сопоставимы с рассчитанными исследователями. Исторические отчеты о толчках в этой области после 1900 года и более точные данные о землетрясениях после 1976 года также вписываются в шаблон афтершоков. Поскольку толчки в Энтате продолжаются, их относят к числу самых старых афтершоков, последовавших за землетрясением.
{banner_banner3}
1. Однажды Земля испарилась
Наиболее приемлемая теория рождения Луны больше не может считаться действительной. В ней говорится о том, что протопланета, называемая Теей, разрушилась во время столкновения с Землей, а из ее обломков образовалась Луна.

Сравнение земных и лунных пород показало более драматичную историю. Химически образцы были почти одинаковыми. Это сделало теорию о Тее маловероятной. Предыдущие исследования показывали, что примерно 80 процентов Луны – это остатки Теи. Шансы, что Земля и протопланета имели одинаковый состав, практически равны нулю. Материал из которого состоит Луна взят из мантии Земли (наружный слой внутреннего ядра).

Чтобы это произошло, в результате какого-то мощного воздействия должна была испариться Тея и большая часть Земли, сформировав сверхтекучий диск, который в 500 раз превышал размер сегодняшней Земли. Большая часть плотного газа вернулась на Землю, но из него также сформировалась Луна.

Поскольку породы Луны богаче калием-41, это дало более подробную информацию о том, как сформировался спутник. Изотопные исследования свидетельствуют, что Луна начиналась как облако и сжалась под огромным давлением до ее нынешней формы.