Серце Землі поцятковане трубами. Виявлено підземні пожежі, які запускають виверження алмазів

Десятиліттями вчені намагаються пролити світло на внутрішню історію Землі. Ця інформація може бути використана для визначення запасів корисних копалин. І йдеться не тільки про дорогоцінні камені, а й інші корисні копалини, пише Science Alert.

У новому дослідженні вчені з Університету Вуллонгонга використовували моделювання суперкомп'ютера, щоб глибше вивчити внутрішню історію Землі. Відомо, що більшість алмазів утворюються глибоко в надрах нашої планети, а потім виносяться близько до поверхні невеликими, але потужними, вулканічними виверженнями породи, що називається "кімберліт".

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Дослідники виявили, що кімберлітові виверження залишають по собі характерні глибокі, схожі на труби, ділянки кімберлітової породи, що містить алмази. Вчені вважають, що за останні 200 мільйонів років у всьому світі відбулися сотні подібних вивержень. Згідно з дослідженням, найбільше їх було виявлено у:

• Канаді — 178;
• Південній Африці — 158;
• Анголі — 71;
• Бразилії — 70.

Між твердою корою Землі та розплавленим ядром розташована мантія, що є товстим шаром злегка липкої гарячої породи. Десятиліттями геофізики використовували комп'ютери для вивчення того, як саме мантія повільно тече. Наприклад, у 1980-х роках, результати одного дослідження показали, що виверження кімберлітів можуть бути пов'язані з невеликими тепловими шлейфами в мантії Землі. По суті вони являють собою "схожі на пір'я струмені гарячої мантії", які підіймаються через свою вищу плавучість під континентами, що повільно рухаються.

Дещо пізніше вчені дійшли висновку, що ці шлейфи можуть виникати на межі мантії та ядра, на глибині 2900 кілометрів. Дослідження продовжилися, і у 2010 році геологи припустили, що кімберлітові виверження пояснюються тепловими шлейфами, що утворюються на краях двох глибоких гарячих згустків, що укорінилися під Африкою і Тихим океаном.

Минулого року вчені виявили, що ці "прив'язані краплі" насправді мобільніші, ніж передбачалося раніше. Однак до цього часу вчені не знали точно, як саме ця активність глибоко в мантії викликає виверження кімберлітів. У новому дослідженні вчені висловили припущення, що мантійні плюми насправді можуть бути причиною займання кімберлітових вивержень. Водночас дослідники не розуміли, як тепло переносилося з надр Землі до кімберлітів.

Щоб відповісти на це питання, вчені використали суперкомп'ютери в Канберрі (Австралія). Так вони створили тривимірні геодинамічні моделі Землі, які враховували рух континентів на поверхні та в мантії за останні мільярди років.

Ученим вдалося розрахувати рух тепла вгору від ядра та виявили, що широкі мантійні апвелінги, або "стовпи тепла", поєднують дуже глибокі шари Землі з поверхнею. Моделювання показує, що саме ці стовпи забезпечують тепло під кімберлітами та саме ними можна пояснити більшість кімберлітових вивержень за останні дві сотні мільйонів років. Учені зазначають, що модель зафіксувала виверження кімберлітів в Африці, Бразилії, Росії та частково в США та Канаді. Крім того, вченим також вдалося виявити виверження в Східній Антарктиді й у Західній Австралії.

Водночас дослідники зазначають, що їхні моделі не пояснюють деякі кімберліти в Канаді, які, схоже, можуть бути пов'язані з іншими геологічними процесами, зокрема субдукцією плит. До цього часу вчені передбачали вік кімберлітів до одного мільярда років тому, що є нинішньою межею реконструкції рухів тектонічних плит.

Раніше Фокус писав про те, що вчені виявили "алмазну фабрику", яка працює вже мільярди років.