В 2014 году на полуострове Ямал в Сибири появился странный кратер – его внезапное появление наводило на мысль, что он образовался в результате какого-то взрыва. С тех пор там обнаружили еще несколько подобных дыр.
Теперь ученые считают, что знают, что вызвало появление ряда загадочных кратеров в Сибири в течение последнего десятилетия. Об этом пишет издание IFL Science, опираясь на исследование, опубликованное в журнале Geophysical Research Letters.
Отмечается, что кратеры в Сибири – не маленькие выбоины. Некоторые из них имеют глубину до 50 метров. Кроме того, во время исследований ученые обнаружили необычно высокий уровень метана вокруг кратеров.
Это натолкнуло исследователей на мысль, что большое количество газа, заключенного под сибирской вечной мерзлотой, выходило наружу, поскольку изменение климата привело к повышению местных температур. Однако, чтобы выяснить, как именно образуются эти массивные дыры, потребовались дальнейшие исследования.
Согласно новому исследованию, гипотеза таяния вечной мерзлоты была недостаточной для объяснения кратеров. Авторы считают, что ряд специфических условий, созданных довольно нетипичной геологией региона и последствиями изменения климата, запустили процесс, который привел к высвобождению метана со взрывоопасными результатами.
"Существуют очень, очень специфические условия, которые позволяют этому явлению происходить. Мы говорим об очень нишевом геологическом пространстве", – говорит Ана Моргадо, инженер-химик из Кембриджского университета.
Исследователи считают, что потепление на поверхности приводит к быстрому изменению давления глубоко под землей, что в конечном итоге вызывает мощный выброс газа метана.
"Существует только два способа, как может произойти взрыв. Либо происходит химическая реакция, и вы получаете взрыв, как взрывается динамит, либо вы накачиваете велосипедную шину, пока она не взорвется – это физика", – пояснил Джулиан Картрайт, геофизик из Испанского национального исследовательского совета.
Однако в случае с сибирскими кратерами не было никаких доказательств химических реакций, а это значит, что они должны были быть физическими. Чтобы объяснить их появление, исследователи провели аналогию с насосом и велосипедной шиной. Если слишком сильно накачать шину, она в конце концов лопнет – поэтому оставалось только установить, что было "насосом" в случае с кратерами.
Ученые пришли к выводу, что ключом является осмос – процесс, с помощью которого жидкость движется, чтобы выровнять концентрацию растворенных в ней веществ.
Полуостров Ямал имеет толстую глинистую вечную мерзлоту, которая обычно функционирует как осмотический барьер, но изменение климата изменило эту ситуацию. На некоторых участках полуострова есть особые слои незамерзшей воды с высокой минерализацией, известные как криопеги. Они остаются в жидком состоянии благодаря давлению и своей солености, а уже под этими слоями находится слой кристаллизованных метановодяных твердых веществ, известных как гидраты метана. Они должны оставаться стабильными благодаря низким температурам и высокому давлению.
Однако из-за глобального потепления средние температуры выросли. Из-за этого активный слой тает и расширяется вниз, пока не достигнет слоя криопегов под действием осмотического давления. И из-за того, что в этом слое недостаточно места, чтобы удержать лишнюю талую воду, давление растет и вызывает появление трещин, которые поднимаются к поверхности. Это, в свою очередь, приводит к резкому падению давления на глубине.
Именно этот резкий перепад давления образует гидрат метана под криопегами, что приводит к высвобождению газа метана. Как следствие – к физическому взрыву.
По мнению ученых, процессы, которые в конечном итоге приводят к подобным взрывам, могут длиться десятилетиями. И их теория перекликается с потеплением климата, которое фиксируется с 1980-х годов.
Другие научные открытия
Ученые нашли экзопланету, которая вращается вокруг ближайшей к Солнцу одиночной звезды. Ее обнаружили в шести световых годах от Земли. Планету назвали Barnard b, она весит около половины массы Венеры, а год там длится чуть больше трех земных суток.
Кроме того, исследователи предполагают, что Луна могла быть захвачена Землей из космоса, а не образована столкновением частиц.
