Команда из Кембриджского университета использовала более 2000 измерений, сделанных в Мировом океане, чтобы заглянуть под земную кору и наблюдать хаотический характер мантийного потока, который заставляет поверхность над ней подниматься и опускаться. Эти движения имеют огромное влияние на то, как выглядит Земля сегодня — циркуляция вызывает образование гор, вулканизм и другую сейсмическую активность в местах, которые лежат в середине тектонических плит, например, на Гавайях и в некоторых частях Соединенных Штатов. Состояния.
Они обнаружили, что волнообразные движения мантии происходят со скоростью на порядок быстрее, чем предполагалось ранее. Результаты, опубликованные в журнале Nature Geoscience, имеют разветвление во многих дисциплинах, включая изучение океанической циркуляции и прошлых изменений климата.«Хотя мы говорим о временных масштабах, которые кажутся мне невероятно длинными, с геологической точки зрения, поверхность Земли качается вверх и вниз, как йо-йо», — сказал доктор Марк Хоггард из Кембриджского Департамента наук о Земле, ведущий автор статьи. . «За период в миллион лет, который является нашей стандартной единицей измерения, движение мантии может вызвать смещение поверхности вверх и вниз на сотни метров».Помимо геологов, движение мантии Земли представляет интерес для нефтегазового сектора, поскольку эти движения также влияют на скорость перемещения отложений и образования углеводородов.
Большинство из нас знакомо с концепцией тектоники плит, согласно которой движение твердых плит, на которых расположены континенты, вызывает землетрясения и извержения вулканов вблизи их границ. Поток мантии действует в дополнение к этим движениям плит, поскольку конвекционные потоки внутри мантии — аналогичные тем, которые действуют в поддоне с кипящей водой — толкают поверхность вверх или вниз. Например, хотя Гавайские острова лежат в середине тектонической плиты, их вулканическая активность связана не с движением плит, а с восходящим потоком мантии под ними.
«Раньше нам никогда не удавалось точно измерить эти движения — геологам приходилось угадывать, как они выглядят», — сказал Хоггард. «За последние три десятилетия ученые предсказали, что движения вызывают объекты континентального масштаба, которые перемещаются очень медленно, но это не так».Перечень более 2000 точечных наблюдений был определен на основе анализа сейсмических съемок Мирового океана.
Изучая вариации глубины дна океана, исследователи смогли построить глобальную базу данных о движениях мантии.Они обнаружили, что мантия имеет хаотическую конвекцию, но с масштабом длины порядка 1000 километров вместо предсказанных 10 000 километров.
«Эти результаты будут иметь более широкие последствия, такие как то, как мы составляем карту циркуляции мирового океана в прошлом, на которую влияет то, насколько быстро морское дно движется вверх и вниз и блокирует путь водным течениям», — сказал Хоггард. «Учитывая, что поверхность движется намного быстрее, чем мы думали ранее, это также может повлиять на такие вещи, как стабильность ледяных шапок, и помочь нам понять прошлые изменения климата».