Флот плавающих роботов выяснил, почему существуют Галапагосские острова. И, по словам создателей роботов, открытие может помочь объяснить, почему Земля не является плавающим ледяным шаром.
Галапагосские острова - это вулканический архипелаг в Тихом океане, примерно в 600 милях (1000 км) от побережья Эквадора. Острова наиболее известны как места обитания большого количества видов, которых нет нигде в мире, что помогло биологу Чарльзу Дарвину разработать теорию эволюции. Теперь, согласно международной команде исследователей, мы знаем, что острова были образованы тонким туннелем, поднимающим магму из «мантийного шлейфа» на 1200 миль (1900 км) ниже поверхности. Ученые подозревали, что такой шлейф мог существовать и раньше, но это самое прямое доказательство того, что он там внизу.
Исследователи опубликовали свое описание мантийного шлейфа и плавающих роботов, которые помогли его обнаружить, сегодня (4 февраля) в журнале Nature Scientific Reports.
«Мантийные перья» - это гигантские пузырьки очень горячей магмы, которые расположены намного ближе к земной коре, чем обычно. В течение десятилетий ученые предполагали, что подобные перья могут объяснить, почему некоторые районы планеты очень вулканически активны, даже если они находятся далеко от краев тектонических плит, где вулканизм более ожидаем. (Гавайи - известный пример.) Не каждый вулканолог принимает это объяснение, но те, кто считает, что оно объясняет, почему на Земле не осталось тепла.
В то время как в истории планеты колебания температуры были достаточно значительными, чтобы радикально изменить климат (сейчас мы находимся в центре неестественно неожиданного), ее температура остается довольно постоянной с геологической точки зрения. Планета не остыла со временем из-за истощения ее внутреннего тепла. И, по мнению авторов исследования, это требует некоторого объяснения.
Земля могла бы только поддерживать свою температуру, сказал в своем заявлении ведущий автор Гууст Ноле, специалист по геологии из Университета Ниццы / София-Антиполис во Франции, «если бы часть первоначального тепла была получена в результате ее накопления и которая возникла с тех пор благодаря радиоактивным минералам, может оставаться запертым внутри нижней мантии. Но большинство моделей Земли предсказывают, что мантия должна быть и высвобождать это тепло гораздо быстрее. Эти результаты эксперимента на Галапагосских островах указывают на альтернативное объяснение: нижняя мантия вполне может сопротивляться, и вместо этого только приносить тепло на поверхность в форме мантийных перьев, таких как те, которые создают Галапагосские острова и Гавайи ".
Результатом будет своего рода капельный эффект, когда горячие внутренности планеты будут выделять достаточно геотермального тепла, чтобы поддерживать тепло в коре, но не настолько, чтобы оно сгорело.
Чтобы обнаружить этот возможный мантийный шлейф, питающий Галапагосские острова, исследователи развернули девять роботов под названием «MERMAIDS», которые свободно плавали на высоте около 1,6 км под поверхностью океана, прислушиваясь к подводным землетрясениям.
Ученые выясняют, что происходит внутри планеты, внимательно изучая, как землетрясения проходят через нее. Это технология, которая немного похожа на ультразвук, но в широком масштабе. Проблема в том, что большая часть данных о землетрясениях поступает с суши, занимающей лишь треть поверхности планеты. Русалки предназначены для заполнения пробелов.
Согласно заявлению, всякий раз, когда они слышат землетрясение, РОЖДЕНИЯ поднимаются к поверхности океана и используют данные GPS, чтобы выяснить их местоположение на Земле. Затем они передают домой свои GPS и сейсмические данные. Это данные, которые исследователи использовали для реконструкции шлейфа под Галапагосами, что является первым опубликованным результатом проекта MERMAIDs.
Стоит отметить, что не каждый сейсмолог признает, что мантийные шлейфы действительно существуют. Как сообщила Сара Пратт в 2015 году для журнала Earth Magazine, некоторые сейсмологи сомневаются, что в сейсмических волнах достаточно информации, чтобы дать четкие картины того, что происходит далеко под земной корой. Противники теории указывают, что различные определения «мантийного шлейфа» часто бывают настолько широкими, что противоречат друг другу, и что хотя многие мантийные шлейфы были «обнаружены», никто не смог составить подтвержденный список тех, которые действительно существовать. Эти сомневающиеся предлагают альтернативные, модифицированные теории тектоники плит, которые объясняют вулканические горячие точки, такие как Гавайи и Галапагосские острова.
Тем не менее, мантийные перья остаются доминирующим объяснением в сейсмологии для мест на этой планете, таких как Галапагосские острова. И этот шлейф, обнаруженный под этими островами, станет первым крупным открытием, выполненным с использованием свободно плавающих сейсмометров. Теперь у ученых появился новый захватывающий способ заглянуть вглубь планеты.
