Последние несколько миллионов лет на Земле происходит постоянное движение тектонических плит, но так было не всегда. На ранних этапах развития планеты земная кора была цельной, как у Венеры, а после была расколота. Для объяснения возникновения "первичных" трещин, которые появились еще до того, как начали двигаться плиты, учеными выдвинуто несколько теорий. Одна из них нашла подтверждение в результате моделирования, проведенного геологами Скоттом Уотэмом, Робертом Штерном и физиком Тарасом Герю.
Авторы работы смоделировали процесс появления субдукции под действием мантийного плюма. Плюмы представляют собой горячие расплавленные потоки, которые движутся в мантии вертикально, поднимаясь до самой коры. Они наблюдаются во многих вулканических "горячих точках" сегодняшней Земли, включая окрестности Японии, Гавайев и Йеллоустоун.
Ученые исследовали, в частности, обширные базальтовые отложения Карибской большой магматической провинции. Она образовалась около 100 млн лет назад, когда горячий мантийный плюм поднял эти породы к поверхности – и, видимо, привел к появлению зоны субдукции у западного побережья Центральной и Южной Африки.
Модель показала, что обширные горячие плато, подобные Карибской провинции, – результат первого этапа этого процесса. Большие и разогретые породы, поднятые плюмом, расходятся по обширной площади и ослабляют океанскую кору. Она начинает проседать, причем на разных участках с разной скоростью, так что образуется нечто вроде воронки. Деформированная литосфера окончательно разрывается, и тяжелые плотные части коры стремятся медленно осесть в мантию. Начинается тектоника плит.
Компьютерная модель, в которой разворачивался этот грандиозный геологический процесс, привела к появлению и целого ряда характерных особенностей, которые наблюдаются в зонах субдукции на Земле. Правда, для начала и появления первых разломов все-таки требуется совпадение нескольких условий. Плита, на которую устремляется плюм, должна быть достаточно старой, плотной и холодной. Сам плюм должен быть достаточно мощен, а присутствие воды заметно поможет "скольжению" плит вдоль разломов.
Ранее сообщалось о том, что геологи измерили скорость роста ядра Земли. Также ученые смогли определить скорость роста земного ядра: за год его радиус увеличивается примерно на 1 мм.