Он скрыт под водой. Неприметный. Колоссальный.
Платформа Онто́нг-Джа́ва — это не просто возвышенность на морском дне. Это вулканическая структура континентального масштаба, погребенная в глубинах западной части Тихого океана. Толстая кора. Бесконечные потоки лавы. Крупнейшая структура подобного рода на Земле.
И вот проблема, не дающая покоя геологам десятилетиями: объект такого размера должен плавать. Или, как минимум, проступать над поверхностью воды. Стандартные физические законы предполагают, что он должен подняться из воды. Но этого не произошло. Большая его часть сформировалась под водой — тихо и погружённо.
Геологов ставит в тупик противоречие: огромный объём при отсутствии поднятия над поверхностью.
Основная теория? Мантийные плюмы. Горячий материал, устремляющийся вверх из глубин Земли, подобно дыму в каминной трубе. Если этой жары достаточно для формирования плато, она должна быть достаточна и для его подъёма. Но камни говорят об обратном. Они родились под водой.
Учёные из Китайской академии наук решили, что в старых моделях чего-то не хватает.
Они были не просто горячими.
Новые исследования предполагают, что источник был термехимическим. Горячим, да. Но также химически отличным от окружающей мантии.
Ломая бинарность
Традиционно такие подводные гиганты объясняли двумя факторами.
Первый — глубокий мантийный плум. Суть идеи проста. Тепло поднимается, достигает литосферной плиты, расплавляется из-за снижения давления. И вот вам магма. Вулкан. Плато.
Вторым «виновником» называли быстрое расширение океанического дна. Раздвижение срединно-океанических хребтов происходило слишком быстро. Давление падало. Магма извергалась фонтаном. В результате получалась крупная провинция изверженных пород.
Ни одна из этих теорий не ложилась в факты идеально.
Модель плюма предсказывает поднятие поверхности. Мы его не наблюдаем.
Модель раздвижения предполагает возраст пород, совпадающий с магнитными аномалиями на дне. Совпадения нет. Базальты плато не соответствуют хронологии формирования хребтов. Это намекает на то, что плато образовалось внутри плиты, а не на её краях.
В обоих сценариях не хватает важного элемента.
Термодинамический поворот
Исследование, опубликованное в журнале Nature Geoscience, использовало термодинамическое моделирование для проверки цифр.
Учёные прогоняли различные сценарии. Они анализировали тепло. Они изучали химию.
Результат? Модель раздвижения океанического дна проваливается. Чтобы она работала для плато Онто́нг-Джа́ва, потребовалась бы либо невероятно горячая мантия, либо невозможное количество плотного, склонного к плавлению пироксенита. Всё это не сходится.
А вот термехимический плум? Эта гипотеза выдерживает проверку.
Симуляция показала головку плюма с определённой температурной аномалией — примерно на 135–210 °C горячее нормы. Кроме того, он содержал специфическую смесь: до 13% пироксенита. Плотного и легко плавящегося.
Эта специфическая смесь объясняет толщину коры. Она объясняет состав лавы. И, что самое важное, она объясняет, почему плато осталось под водой. Химическая разница меняет характер плавления и текучести, решая парадокс подъёма.
Почему мы не замечали этого раньше? Возможно, мы смотрели на жар, игнорируя состав.
Новая карта
Это меняет правила игры.
Термехимические плюмы могут быть настоящими архитекторами наших самых глубоких подводных образований.
Профессор Цзиньчан Чжан, возглавлявший исследование, видит этот повсюду.
«Многие другие океанические плато также демонстрируют признаки гетерогенных источников мантии… Этот механизм существенно отличается от чисто термической модели».
Если это так, историю океанов нужно переписывать. Мы больше не просто картируем точки аномального нагрева. Мы картируем химические отпечатки в мантии.
Загадка решена. Отчасти.
Пробелы в знаниях всё ещё есть. Они всегда есть. Данные теперь сходятся лучше, безусловно. Но океан глубок и полон тайн. Одна модель не означает конца вопросам. Она просто означает, что следующий вопрос будет другим.
Что ещё там, внизу, перемешивается и плавится во тьме?
Мы продолжаем бурить. Мы продолжаем гадать.
