По сравнению с бурной молодой Землей, сегодня она кажется довольно ручной. Но наша планета весьма динамична, и ученые все еще продолжают открывать для себя нечто новое, относительно ее истории и происходящих сегодня процессов - на суше, в океанах и глубоко под поверхностью. Вот лишь несколько примеров новых данных о нашей странной Земле, которые в 2018 году огорошили ученых.
10. Разлом в континенте
Фото: Ulrich Doering/Alamy
19 марта после сильных дождей и сейсмической активности в Великой Рифтовой долине в Кении (Kenya's Great Rift Valley) образовалась зияющая пропасть. Разлом был длиной в несколько километров, шириной более 15 метров и стал следствием сдвигов плит земной коры, которые в настоящее время происходят в Африке глубоко под поверхностью Земли.
Африка находится на двух плитах: большая часть континента расположена на нубийской плите, но часть Восточной Африки лежит на сомалийской плите. Тектонические сдвиги, обусловленные движением активной мантии, приводят к сдвигу плит, что может формировать трещины на поверхности. Однако, чтобы континент раскололся надвое, потребуются десятки миллионов лет.
9. Морское дно уходит вниз
Фото: NASA Earth Observatory
По мере мирового потепления, тающие ледники и ледяные щиты пополняют мировой океан, поднимая его уровень по всему миру. В то же время, вес всей этой дополнительной воды толкает вниз морское дно. Недавно ученые проводили исследования относительно того, как талая вода, стекающая с суши, могла повлиять на форму океанического дна в период с 1993 по конец 2014 года.
Они обнаружили, что мировое океаническое дно деформируется в среднем на 0,1 миллиметра в год при общей деформации 2 мм за два десятилетия. По мнению ученых, поскольку измерения уровня моря, проводимые с помощью спутников, не учитывают глубину более низкого океанического дна, эти результаты показывают, что данные предыдущих исследований могут недооценивать уровень повышения моря примерно на 8 %.
8. Таинственный минерал
Фото: Courtesy of Nester Korolev, UBC
Недавно в добытом из шахты Куллинан (Cullinan) в Южной Африке крошечном алмазе обнаружили минерал, который ранее никогда не встречался в природе. Длиной всего 3 миллиметра, алмаз содержит богатую информацию для геологов, касающуюся этого редкого минерала, известного как перовскит силиката кальция (CaSiO3).
Будучи крайне редким на земной поверхности, CaSiO3, как полагают, широко распространен глубоко под землей и, возможно, является четвертым наиболее распространенным минералом в недрах Земли. Но он нестабилен, поэтому минерал очень трудно найти на поверхности. Найденный алмаз, вероятно, сформировался на глубине около 700 километров, а его прочная структура защитила и позволила сохранить минерал, который можно было рассмотреть даже невооруженным глазом.
7. Кусок континента
Фото: Geology, doi.org
Сравнение пород, взятых с двух отдаленных континентов, показало, что в настоящее время часть Северной Америки застряла в Австралии. Осадочные породы в районе Джорджтауна (Georgetown) в Северном Квинсленде были непохожи на другие породы в Австралии, но зато поразительно напоминали породы, обнаруживаемые сегодня в Канаде.
Исследователи предположили, что 1,7 миллиарда лет назад часть того, что сейчас является Северной Америкой, отделилась и дрейфовала на юг, а около 100 миллионов лет спустя столкнулась с Северной Австралией. Под воздействием силы удара в регионе поднялись горные хребты, аналогично тому, как около 55 миллионов лет назад сформировались Гималаи после столкновения азиатской и индийской континентальных плит.
6. Вирусный дождь
Фото: NASA Earth Observatory
В воздушных потоках нашей планеты летают миллиарды вирусов, иногда перемещаясь на тысячи километров и выпадая на поверхность с дождями. Переносимые ветрами на высоте от 2500 до 3000 м над уровнем моря, вирусы путешествуют автостопом на парах морских брызг и крошечных частицах почвы; ученые обнаружили, что всего за один день на 1 квадратный метр земной поверхности могут выпасть сотни миллионов вирусов (и десятки миллионов бактерий).
Проанализировав «микробные магистрали» в воздушных потоках, исследователи обнаружили, что вирусы в 461 раз более распространены, чем бактерии, потому что вирусы прикрепляются к более легким частицам и, благодаря этому, могут дольше оставаться в воздухе и путешествовать на более дальние расстояния.
5. Пожиратель океана
Фото: visdia/Getty
Во время движения тектонических плит Земли часть воды «захватывается» и проталкивается вглубь планеты. Исследователям удалось «подслушать» звуки сейсмической активности в Марианской впадине, где тихоокеанская плита скользит под филиппинской плитой, образуя субдукционную зону. Частота производимого грохота под землей подсказывала, что, когда плиты скользят друг над другом, заодно внутрь попадает и вода.
Измерения температуры и давления воды, наряду со скоростью сейсмических толчков, показали, что зоны субдукции, вероятно, поглощают 3 миллиарда тераграммов (тераграмм равен миллиарду килограммов) воды каждые миллион лет. Это примерно в три раза больше, чем предполагалось ранее.
4. Снизу вверх
Фото: Jason Weingart/Barcroft Images/Barcroft Media via Getty Images
Долгое время считалось, что торнадо образует свою форму сверху вниз, формируясь из закрученных воздушных потоков во время сильных гроз. Но новое исследование ставит эту идею с ног на голову, предполагая, что торнадо закручивается снизу.
Ученые исследовали четыре торнадо, которые образовались во время сверхмногоячеечной грозы между 2011 и 2013 годами, и обнаружили, что торнадо образовали воронкообразную форму на земле, прежде чем подняться в облака. Для одного торнадо, который поразил город Эль-Рено (El Reno), штат Оклахома, 24 мая 2011 года, наблюдатели на земле смогли сделать фото смерча, касающегося земли, за несколько минут до того, как радар засек торнадо над землей, на высоте между 15 и 30 м.
3. Море магмы
Фото: Vadim Sadovski/Shutterstock
Глубоко в мантии Земли находятся таинственные пузыри, которые могут быть остатками древнего океана магмы, возраст которого датируется 4,5 миллиардами лет назад, и который сформировался после космического столкновения, создавшего Луну. Эти скопления, расположенные вблизи ядра планеты, называются зонами сверхнизких скоростей, потому что сейсмические волны, проходящие через внутреннюю часть планеты, значительно замедляются, когда проходят сквозь эти места.
Но что это за «пузыри»? Лабораторные эксперименты показали, что они могут состоять из богатого оксидом железа минерала - магнезиовюстита, сформированного из океана магмы после того, как большой космический объект врезался в Землю миллиарды лет назад. По мере того, как океан терял тепло, полученное в результате этого воздействия, этот минерал кристаллизовался и образовал «карманы» оксида железа, которые опустились к основанию мантии в форме пузырей, обнаруживаемых и сегодня.
2. Звуки растений
Фото: Shutterstock
Можно ли услышать, как дышат растения? Можно, если внимательно слушать красные водоросли под водой. По мере того как водоросли осуществляют фотосинтез — обрабатывая углекислый газ и солнечный свет, как растения на суше — они производят крошечные пузырьки, которые собираются на водорослях. Недавно исследователи обнаружили, что, когда пузырьки отделяются, чтобы подняться на поверхность воды, они издают звук «пинг».
Эти звуки ученые впервые обнаружили в водах вокруг коралловых рифов вблизи Гавайев. В то время как сначала решили, что их издают рачки, вскоре исследователи поняли, что существует связь между звуком и присутствием водорослей. Рифы могут задохнуться, если они покрыты слишком большим количеством водорослей, а подслушивание сообществ водорослей, издающих звук «пинг», может заранее предупредить о росте числа водорослей, которые могут угрожать уязвимым рифам.
1. Глубинная биосфера
Фото: Gaetan Borgonie (Extreme Life Isyensya, Belgium)
За последнее десятилетие ученые обнаружили разнообразные и многочисленные микробные сообщества, живущие глубоко под поверхностью Земли, в среде, известной как «глубинная биосфера». Недавно исследователи обнаружили, что в этом регионе могут обитать миллионы неизвестных видов — и организмы развивались там с тех пор, как Земля была молодой.
На самом деле, по некоторым оценкам, биомасса углерода, выделяемого живыми организмами глубинной биосферы, может быть почти в 300-400 раз больше, чем масса углерода, выделяемого всеми людьми на планете. Недавно ученые сообщили, что обнаружение видов, обитающих под поверхностью Земли, может помочь в поиске и выявлении микроскопической жизни на других планетах.
