Спутники зафиксировали плавление пород в мантии Земли

Ученые из Университета королевы Виктории смогли использовать спутниковые данные о движении земной поверхности, чтобы наблюдать, как плавятся породы глубоко в мантии под Северным островом в Новой Зеландии, одним из самых активных вулканических регионов мира. Исследование опубликовано в Nature.

Центральная часть Северного острова известна как вулканическая зона Таупо. Во время извержения лава вырывается наружу. Однако сложно понять, из-за чего именно в первую очередь плавятся породы. Ученые решили эту проблему, используя данные датчиков GPS, собранные за последние 20 лет. Датчики измеряют горизонтальные и вертикальные сдвиги поверхности Земли с миллиметровой точностью.

Измерения GPS в вулканической зоне Таупо показывают, что она расширяется с востока на запад со скоростью 6-15 миллиметров в год. Кроме того, специалисты обнаружили, что в течение последних 15 лет площадь протяженностью примерно в 70 километров горизонтально сжимается.

Упругая верхняя часть земной коры поднимается и опускается благодаря движущей силе, источник которой располагается на глубине 20 километров под ней. Когда тектонические плиты на морском дне расходятся, нижележащая мантия поднимается вверх, чтобы заполнить щель. Этот подъем вызывает плавление, причина которого заключается в том, что горячие, но твердые мантийные породы подвергаются более низкому давлению, когда движутся вверх, ближе к поверхности Земли. То есть мантия начинает плавиться не из-за изменения температуры, а благодаря изменению давления.

Ученые отметили, что они вступили в новую эпоху, когда спутниковые измерения можно использовать для изучения активности на глубине 20 километров под поверхностью Земли.