Наука

Камень, нырнувший на 90 километров в недра Земли, удивил ученых

Nature Geoscience: история нагрева породы противоречит моделям зон субдукции
1200 800 600 400 600 600 200 200 895 505

Ученые Геттингенского университета изучили камень из Папуа — Новой Гвинеи, который когда-то погрузился в мантию Земли на глубину более 90 километров, и обнаружили, что нагревался он не так, как предсказывают модели. Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.

Речь идет об эклогите — породе, которая образуется в зонах субдукции, где одна литосферная плита уходит под другую и погружается в мантию. Такие камни редко возвращаются на поверхность, а когда возвращаются, несут в себе «запись» о пройденных глубинах и температурах. Реконструкция показала неожиданное: на меньших глубинах порода была аномально горячей, а глубже, наоборот, прогревалась медленнее, чем следует из современных тепловых моделей.

Цифры таковы: камень опускался примерно 4 миллиона лет назад, достигнув более 90 километров; пиковая температура составляла около 800 градусов, а на глубине около 45 километров — около 700. На половине максимальной глубины расхождение с ожидаемым достигало примерно 100 градусов. «Это противоречит нашим нынешним тепловым моделям зон субдукции», — отметил один из авторов Ян Шениг.

Чтобы восстановить историю «температура — глубина», ученые проанализировали микроскопические включения минерала коэсита, запертые внутри другого минерала породы, с помощью нескольких аналитических методов. Коэсит образуется только при очень высоком давлении, поэтому служит надежным «датчиком» глубины.

Авторы оговаривают, что речь пока об одном образце, и переносить вывод на все зоны субдукции рано. Но даже один такой камень важен: тепловой режим субдукции определяет, где и как возникают землетрясения и вулканы и как вещество циркулирует между корой и мантией, — а значит, расхождение с моделями стоит того, чтобы проверить его на новых находках.

Ранее биолог назвал самых многочисленных обитателей Земли — и это не бактерии.