Почему Атлантический океан становится шире с каждым годом

Атлантический океан расширяется на 4 см каждый год из-за подъема материала из глубин мантии, который раздвигает тектонические плиты.

Срединно-Атлантический хребет (тёмно-оранжевый) на этой батиметрической карте, полученной в рамках программы NASA Earth Observatory. Фото: NASA — Срединно-Атлантический хребет (тёмно-оранжевый) на этой батиметрической карте, полученной в рамках программы NASA Earth Observatory. Фото: *NASA*

Тектоническая плита, поддерживающая Америку, отходит от Европы и Африки. Но как именно и почему это происходит, остаётся загадкой для учёных, поскольку в Атлантическом океане нет таких твёрдых погружающихся плит, как в Тихом . Исследование, опубликованное в журнале Nature в 2021 году, предполагает, что ключ к расширению Атлантики лежит под мощным подводным горным хребтом посреди океана.

Серия подводных пиков, называемых Срединно-Атлантическим хребтом (САХ), разделяет Североамериканскую и Евразийскую тектонические плиты, а также Южноамериканскую и Африканскую тектонические плиты. Ученые обнаружили, что материал из глубин Земли поднимается на поверхность через САХ, раздвигая плиты по обе стороны хребта.

Ядро Земли окружает преимущественно твердая мантия толщиной 2896 километров. Земная кора разделена на тектонические плиты, которые подогнаны друг к другу, словно мозаика. Они взаимодействуют различными способами: движутся вместе, расходятся или сползают вниз. Спрединг морского дна, происходящий при раздвижении плит, — один из способов выноса магмы из глубин Земли на поверхность. Другой способ — это подъём из мантии горячих, мягких пород и их выталкивание к поверхности конвекционными потоками.

Любой материал, выталкиваемый под границу плиты, такую как САХ, обычно начинается в мантии, которая расположена очень близко к поверхности Земли, на глубине 4,8 км под земной корой. Материал из нижней мантии, которая находится ближе всего к ядру, там не обнаружен. Однако исследование 2021 года показало, что САХ представляет собой горячую точку конвекции. Исследователи измерили сейсмическую активность на площади 1000 квадратных километров. В 2016 году они погрузили в океан 39 сейсмометров, а затем оставили их там на год для сбора данных о землетрясениях по всему миру .

Сейсмические волны, отражающиеся от материала в ядре Земли, дают учёным представление о том, что происходит в мантии под Срединно-Атлантическим хребтом. Ученые обнаружили, что магма и горные породы с глубины 660 километров под мантией могут выталкиваться на поверхность. Подъём материала приводит к тому, что тектонические плиты и континенты над ними расходятся со скоростью 4 сантиметра в год.

«Подъём глубинных вод из нижней мантии в верхнюю и на поверхность обычно связан с несколькими локальными точками, такими как Исландия, Гавайи и Йеллоустоун, а не со срединно-океаническими хребтами», — сказал Мэтью Агуис, сейсмолог из Университета Рома Тре и соавтор исследования 2021 года. «Это делает результаты очень интересными, поскольку они оказались совершенно неожиданными».

Обычно перемещение материала из нижней мантии в верхнюю затрудняется плотной полосой горных пород в переходной зоне на глубинах 410 и 660 километров. Однако Агиус и его коллеги подсчитали, что ниже САХ температура в самой глубокой части переходной зоны выше ожидаемой, что делает эту область тоньше. Именно поэтому материалу легче подниматься на морское дно, чем где-либо ещё на Земле.

Обычно тектонические плиты движутся под действием силы тяжести, которая притягивает более плотные части плиты к Земле. Но плита, окружающая Атлантический океан, не такая плотная, что заставляет учёных задуматься, что же ещё, если не гравитация, движет плитой. Исследование предполагает, что подъём материала из глубин мантии может быть механизмом, лежащим в основе расширения Атлантического океана. Кэтрин Райхерт, геофизик из Саутгемптонского университета, отметила, что этот процесс начался 200 миллионов лет назад, и скорость спрединга может увеличиться в будущем.

Ан Хан (по данным Business Insider )

Ссылка на источник