Сердце Земли испещрено трубами. Обнаружены подземные пожары, запускающие извержение алмазов

Десятилетиями ученые пытаются пролить свет на внутреннюю историю Земли. Эта информация может быть использована для определения запасов полезных ископаемых. И речь не только о драгоценных камнях, но и других полезных ископаемых, пишет Science Alert.

В новом исследовании ученые из Университета Вуллонгонга использовали моделирование суперкомпьютера, чтобы глубже изучить внутреннюю историю Земли. Известно, что большинство алмазов образуются глубоко в недрах нашей планеты, а затем выносятся близко к поверхности небольшими, но весьма мощными вулканическими извержениями породы, называющейся "кимберлит".

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Исследователи обнаружили, что кимберлитовые извержения оставляют после себя характерные глубокие, похожие на трубы, участки кимберлитовой породы, которая содержит алмазы. Ученые считают, что за последние 200 миллионов лет по всему миру произошли сотни подобных извержений. Согласно исследованию, больше всего их было обнаружено в:

• Канаде — 178;
• Южной Африке — 158;
• Анголе — 71;
• Бразилии — 70.

Между твердой корой Земли и расплавленным ядром находится мантия, представляющая собой толстый слой слегка липкой горячей породы. Десятилетиями геофизики использовали компьютеры для изучения того, как именно мантия медленно течет в тот или иной момент времени. Например, в 1980-годах, результаты одного исследования показали, что извержение кимберлитов могут быть связаны с небольшими тепловыми шлейфами в мантии Земли. По сути они представляют собой "похожие на перья струи горячей мантии", которые поднимаются из-за своей более высокой плавучести под медленно движущимися континентами.

Немногим позже учены пришли к выводу, что эти шлейфы могут возникать на границе мантии и ядра, на глубине 2900 километров. Исследования продолжились и в 2010 году геологи предположили, что кимберлитовые извержения объясняются тепловыми шлейфами, образующихся на краях двух глубоких горячих сгустков, укоренившихся под Африкой и Тихим океаном.

В прошлом году ученые обнаружили, что эти "привязанные капли" на самом деле более мобильны, чем предполагалось ранее. Однако до сих пор ученые не знали точно, как именно эта активность глубоко в мантии вызывает извержения кимберлитов. В новом исследовании ученые предположили, что мантийные плюмы в действительности могут быть причиной воспламенения кимберлитовых извержений. В то же время исследователи не понимали, как тепло переносилось из недр Земли в кимберлиты.

Чтобы ответить на этот вопрос, ученые использовали суперкомпьютеры в Канберре (Австралия). В результате они создали трехмерные геодинамические модели Земли, которые учитывали движение континентов на поверхности и в мантии за последние миллиард лет.

Ученым удалось рассчитать движение тепла вверх от ядра и обнаружили, что широкие мантийные апвеллинги, или "столбы тепла", соединяют очень глубокие слои Земли с поверхностью. Моделирование показывает, что именно эти столбы обеспечивают тепло под кимберлитами, и именно ими можно объяснить большинство кимберлитовых извержений за последние две сотни миллионов лет. Ученые отмечают, что модель зафиксировала извержения кимберлитов в Африке, Бразилии, России и частично в США и Канаде. Кроме того, ученым также удалось обнаружить извержения в Восточной Антарктиде и в Западной Австралии.

В то же время исследователи отмечают, что их модели не объясняют некоторые кимберлиты в Канаде, которые, похоже, могут быть связаны с другими геологическими процессами, а именно субдукцией плит. До сих пор ученые предсказывали возраст кимберлитов до одного миллиарда лет назад, что является нынешним пределом реконструкции движений тектонических плит.

Ранее Фокус писал о том, что ученые обнаружили "алмазную фабрику", работающую уже миллиарды лет.