Суперкомпьютерное моделирование помогает понять недра Земли

Ученые из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне создали новаторскую четырехмерную модель мантии Земли, которая меняет представления о движущих силах тектоники плит. Используя суперкомпьютер Blue Waters, команда под руководством профессора Лицзюня Лю и аспиранта Цзяшунь Ху провела моделирование с ассимиляцией данных для региона Южной Америки. Результаты, опубликованные в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывают, что доминирующей силой, управляющей деформацией мантии, является погружающаяся плита (слэб).

Это открытие имеет ключевое значение для понимания эволюции нашей планеты и прогнозирования геологических опасностей. Модель не только объясняет крупномасштабные мантийные потоки, но и позволяет по-новому взглянуть на распределение землетрясений и вулканизм. Она успешно предсказывает сейсмически неактивные «дыры» в слэбе и объясняет происхождение внутриконтинентальных вулканов с особым составом магмы, что противоречит упрощенным представлениям.

«Результат меняет правила игры. Движущая сила мантийных течений на самом деле проще, чем думали люди. Это самое прямое следствие тектоники плит», — пояснил профессор Лю. Ведущий автор работы Цзяшунь Ху отметил, что предсказания модели хорошо согласуются с наблюдаемыми тектоническими процессами, такими как горообразование. В настоящее время команда расширяет модель для анализа всей планеты.