В рельефе морского дна разглядели вращение планеты
Проанализировав морские ландшафты, океанографы установили, что рельеф морского дна формируют потепления и похолодания, и валы подводных долин образуются с периодичностью 23, 41 и 100 тысяч лет, что совпадает с циклическими движениями земной оси.
«Ряды абиссальных холмов, которые тянутся на тысячи километров вдоль глубинных океанических разломов, составляют обычный и самый распространенный элемент подводных рифтовых долин. Однако почему они образуются — до сих пор оставалось загадкой. Океанографы проанализировали один из таких ландшафтов и выяснили, что подобные валы образуются с периодичностью 23, 41 и 100 тысяч лет, что совпадает с циклическими движениями земной оси. Механизм формирования абиссальных холмов они связали с климатическими колебаниями и, соответственно, с весом океанической воды, определяющей давление на морское дно. Построенная модель подтвердила эту гипотезу.
За последнее десятилетие океанографы откартировали дно Мирового океана с очень высоким разрешением. Особое внимание они обращали на рифтовые зоны — сейсмически активные области, где происходит нарастание земной коры. Этот процесс определяется поступлением на поверхность расплавленного мантийного вещества. Оно образует по краю рифта хребты, которые тянутся вдоль разломов на тысячи километров по океаническому ложу. Параллельно рифту образуются валы, или абиссальные холмы. Причем, как показала батиметрическая съемка, такие «морщины» — обычный элемент рельефа всех рифтовых зон.
Специалисты из Оксфордского университета, Гарвардского университета и Южнокорейского института полярных исследований решили вплотную заняться природой происхождения этих абиссальных холмов. Свои исследования они строили на предположении, что периодичность в холмистом рельефе отражает ключевые факторы работы рифта — скорости выхода расплавленных мантийных пород на поверхность. А уж оттуда можно уже подобраться к вопросу — от чего зависит эта скорость.
Для решения этой задаче надо было преодолеть два препятствия. Во-первых, нужно было найти такое место, где бы параллельные рифту холмы не были бы закрыты толстым чехлом осадков и где бы скорость спрединга (расхождения коры из зоны рифта) не была бы слишком медленной или, наоборот, слишком быстрой — иначе рельеф получится или слишком сглаженным или периодичность будет замаскирована другими эффектами. Во-вторых, требовалось выбрать адекватный способ анализа периодичности рельефа. Подводным ландшафтом, подходящим по всем параметрам, оказался склон Австрало-Антарктического хребта, дно которого было обследовано в ходе экспедиций 2011–2013 годов на корейском ледоколе Araon. Скорость спрединга в зоне этого рифта не большая и не маленькая. Она имеет средние значения — около 3 см в год (то есть скорость расхождения плит друг от друга 6 см/год), потому рельеф хорошо читается.
Ученые анализировали рельеф, который сформировался за 1,25 млн лет. Отделив слишком частые (мелкомасштабные) и слишком редкие колебания рельефа, они сосредоточили внимание на средних величинах. В получившейся — очищенной — кривой наиболее четко выявляются пики с частотой в 100, 41 и 23 тысячи лет. Эти периодичности соответствуют циклам Миланковича, которые связаны с астрономическими параметрами положения земной оси. Такие же периодичности прослеживаются и в колебаниях уровня моря — а уж они-то точно зависят от астрономических циклов и, соответственно, похолоданий и потеплений. Получается, что климатические циклы потеплений и похолоданий как-то связаны с количеством поступающей на поверхность магмы.
Ученые построили логичную модель, в которой эти два глобальных явления увязаны между собой. Наступает похолодание — и уровень моря понижается, так как колоссальные количества воды скапливаются в виде ледяных шапок на полюсах. Подсчитано, что разница веса жидкой океанической воды между теплыми и ледниковыми периодами составляет примерно 5×1019 кг. Снижение веса означает снижение давления воды на океаническое дно; в результате мантийное вещество поднимается вверх с большей скоростью и в больших объемах. То есть во время похолодания получается холм. При потеплении льды тают, давление увеличивается и расплавленные породы поступают вверх с меньшей скоростью. Если воды становится настолько много, что давление сверху уравновешивает давление снизу, то поступление вещества останавливается вовсе. Это, конечно, упрощенная схема: в модели, которую построили специалисты, учитывалось большее число параметров, в частности проницаемость пород, скорость движения плит. Но с учетом всех факторов, которые контролируют эти планетарные процессы, всё равно результат получился ожидаемый: колебания уровня океана формируют подводный рельеф.
Получается, что земная ось, наклоняясь то так, то этак, оставляет в память об этих движениях валы на морском дне. Удивительно, что столь далекие друг от друга явления — вращение планеты и рельеф морского дна — связаны между собой, и эта многожды опосредованная связь всё же выявляется,- говорится в статье на сайте «Элементов».