Разгадана тайна потери тепла земной корой

Первое за десятилетие открытие нового типа гидротермальных систем объясняет давно наблюдаемое несоответствие между теоретической скоростью охлаждения земной коры на флангах срединно-океанических хребтов и фактическими наблюдениями. Оно также может помочь ученым точнее интерпретировать свидетельства прошлых глобальных климатов.

Открытие сделали ученые из Национального океанографического центра (NOC) и Саутгемптонского университета с помощью комбинации роботизированных подводных аппаратов и дистанционно управляемых аппаратов, управляемых NOC.

"Это действительно улучшит наше понимание того, как охлаждаются недра Земли. Теория давно предсказывала, что в определенных местах земной коры должно быть больше охлаждения, чем мы могли объяснить известными механизмами... и этот новый класс гидротермальных систем может объяснить эту разницу", — заявил доктор Брэмли Мертон, соавтор исследования, опубликованного в Nature Communications.

Эти системы отличаются тем, что источником тепла, управляющим ими, является горячая порода, выталкиваемая к морскому дну низкоугловыми разломами (тектоническими спрединговыми центрами), а не вулканическое тепло из магматических камер. Ожидается, что этот новый тип систем можно найти в тектонических спрединговых зонах по всему миру, однако из-за их невидимости для традиционных методов поиска они не учитывались в моделях переноса тепла и химических веществ.

Новый класс гидротермальной активности был обнаружен в поле Вон Дамм в Карибском море. Используя сонар на автономном аппарате Autosub6000 и дистанционно управляемый аппарат (ROV), команда выявила, что минералы и химический состав на этом участке сильно отличаются от любых других известных источников. Пятидесятиметровые насыпи и трубы образованы в основном богатым магнием минералом тальком, а не обычными сульфидами железа и меди. Источники выбрасывают более 1000 кг жидкости в секунду при температуре 215°C, что выносит из коры сотни мегаватт тепла.

Учет такого крупного потока тепла и химических веществ из этой новой системы имеет важные последствия для баланса магния и кальция в морской воде, который играет значительную роль в прошлых климатических условиях. Это открытие потребует обновления океанических моделей баланса магния и кальция и может привести к более точному пониманию климата прошлого Земли.