Текст уведомления здесь

Гелий лишил надежд найти под озером Восток вулкан

Количество радиоактивного гелия в озере Восток показывает, что геологическая провинция под этим водоемом давно не проявляет вулканической активности.
Добавить в закладки
Комментарии

Геофизики из России и Франции изучили, как крупнейшее в Антарктиде подледное озеро — Восток — получает гелий из находящейся под ним породы. Доля радиоактивных изотопов гелия, попадающего в озеро, невелика и соответствует той, какую могла бы поставлять континентальная провинция без следов вулканической активности. Научная статья опубликована в журнале Geophysical Research Letters. Работа поддержана несколькими грантами, в том числе грантом РНФ.

Антарктида — континент, почти полностью покрытый льдом. Поэтому его геологию невозможно изучать напрямую — только по косвенным измерениям. Одно из них — определение содержания различных газов в антарктических льдах. Участки земной коры разного возраста и уровня вулканической активности выделяют разные количества неона и гелия. Более того, соотношение радиоактивных и «обычных» изотопов этих элементов также зависит от характеристик их источника.

Поэтому авторы новой работы определили концентрацию двух изотопов гелия — радиоактивного 3He и нерадиоактивного 4He в образцах льда, расположенных на 2—162 метра выше уровня воды в озере Восток, то есть на 3607—3767 метров в глубь ледника, на поверхности которого расположена исследовательская станция «Восток». Из предыдущих работ известно, что изотопный состав льда над озером зависит от глубины, на которой он находится. В месте бурения лед с глубины до 3539 метров по изотопному составу практически не отличается ото льда на самой поверхности. Ниже этой точки содержание многих веществ, в том числе гелия, в нем резко меняется. Из этого геологи делают вывод, что состав льда ниже 3539 метров соответствует составу жидкой воды озера Восток.

Керны получали во время работ по бурению ледника над озером в 2006—2012 годах. Всего ученые проанализировали состав 24 образцов льда. Главным образом исследователей интересовало соотношение двух изотопов гелия в них. Больше радиоактивного 3He по отношению к нерадиоактивному 4He выбрасывают на поверхность молодые геологические провинции, на которых наблюдается вулканическая активность. Они же отдают в атмосферу больше тепла (его количество, выделенное за определенный период времени, измеряется в милливаттах на квадратный метр). В смеси газов, источником которых служат старые геологические провинции без заметной вулканической активности, соотношение радиоактивных изотопов меньше.

Общую концентрацию изотопов гелия в воде озера авторы статьи оценили в 132 наномоля на литр. Химический анализ показал, что доля 3He в ледяных кернах, изотопный состав которых предположительно совпадает с составом воды озера Восток, невелика. Это означает, что геологическая провинция, лежащая под водоемом, имеет значительный возраст и вулканической активности на ней нет. Зная зависимость количества радиоактивного гелия от возраста провинции, авторы работы рассчитали, сколько тепла она выделяет, — 51 милливатт на квадратный метр. Такие показатели типичны для остывших геологических провинций. Близкое значение для участка территории Антарктиды вблизи озера Восток было получено в исследованиях теплоотдачи геологических провинций материка методом спутниковой магнитной съемки.

Озеро Восток расположено в районе одноименной исследовательской станции в Антарктиде на 77 градусах южной широты и 105 градусах восточной долготы. Площадь его поверхности составляет около 15 000 квадратных километров, что делает Восток самым крупным известным на данный момент подледным озером. Глубину этого водоема оценивают в 1200 метров. Сверху Восток закрыт ледником, толщина которого составляет до 4500 метров. Еще до открытия озера в 1996 году его существование предсказали, исходя из предположения, что в нижней части очень толстого ледника температура может быть выше нуля. Либо давление там настолько высоко, что возможно наличие жидкой переохлажденной воды. Рядом со станцией «Восток» к воде озера пробурили скважину. Толщина ледника в точке бурения составляет 3769 метров. Озеро интенсивно изучают, так как оно может дать информацию о формирования континента Антарктида. Кроме того, оно многие миллионы лет было изолировано от поверхности Земли и, вероятно, содержит в себе уникальные живые организмы.

Вам понравилась публикация?
Расскажите, что вы думаете, и мы подберем подходящие материалы

Течь в Марианской впадине оказалась вчетверо больше, чем ожидалось

Благодаря новым сейсмическим данным геологи выяснили, что за год из впадины утекает в недра Земли свыше ста тонн воды на метр разлома

Марианская впадина находится на  стыке двух тектонических плит — Тихоокеанской и Филиппинской. Тихоокеанская плита медленно движется в сторону Азии и подныривает под Филиппинскую, уходя в глубь низлежащего слоя, мантии. Вместе с собой плита уносит и воду, но точное количество утекающей в глубь планеты жидкости оставалось неясным. Работа исследователей, сотрудников университета штата Вашингтон и университета Стони-Брук в Нью-Йорке, позволила уточнить объемы «марианской течи».
Добавить в закладки
Комментарии

Чтобы получить картину происходящего на глубинах в десятки километров ниже самой глубокой впадины, ученые расставили на дне океана 19 сейсмометров, а еще семь аналогичных устройств разместили на островах; все вместе они регистрировали сейсмические волны, распространяющиеся внутри нашей планеты.

Сейсмические волны возникают как при землетрясениях, так и в ходе различных фоновых процессов, не сопровождающихся значимыми подземными толчками. Наблюдение за их распространением является стандартным методом изучения внутреннего строения планеты уже больше ста лет: именно благодаря отражению волн, расходящихся от землетрясения, в 1897 году немецкий исследователь Иоганн Вихерт обнаружил ядро Земли, а в наши дни «простукивание и прослушивание» недр повсеместно используется для поиска нефти. Точно так же теперь геологи смогли получить гораздо более качественные данные о строении глубинных слоев и точнее оценить содержание воды в увлекаемых внутрь мантии частях коры.

Схема расположения тектонических плит. Как правило, на месте стыков формируются либо горы, либо впадины; также в этих местах часто возникают вулканыUSGS, Bolelav1 / Wikimedia commons

Как оказалось, прошлые исследования давали число примерно в четыре раза меньшее, чем показало новое исследование. [ ... ]

Читать полностью

На Ямале обнаружили первый на Земле ледяной вулкан

До сих пор считалось, что криовулканы существуют только на Церере или Марсе, но не на нашей планете.
Добавить в закладки
Комментарии

Исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова изучили обнаруженную на Ямале крупную воронку (диаметр более 20 метров), имевшую неясное происхождение. Оказалось, что она образована не прорывами подземного метана, а из-за процессов криовулканизма, которые, как считалось ранее, существуют лишь на некоторых планетах Солнечной системы. Соответствующая статья опубликована в Scientific Reports.

В последние четыре года на Ямале находят все больше загадочных воронок, часто довольно большого диаметра. До недавнего времени их происхождение оставалось загадкой. Считалось, что это результат прорывов метана из-под земли, следы своего рода взрывов. Метан, согласно этим гипотезам, мог попасть туда из глубоких подземных месторождений вследствие протаивания прилегающего грунта из-за глобального потепления.

Однако авторы новой работы подошли к проблеме со свежим взглядом. Они изучили признаки промерзания грунтов и структурные особенности льда, встречающиеся в породах близ воронки. Кроме того, они детально исследовали состав талой воды, скапливающейся в воронке, и спутниковые снимки местности до ее образования и после.

Выяснилось, что на самом деле картина взрыва не имеет ничего общего с прорывом метана из подземных месторождений. На снимках за считанные годы перед образованием воронки на ее месте был бугор — выступ, нетипичный для равнинной тундры. Сопоставив это явление с данными анализа самой воронки, авторы работы пришли к выводу, что она возникла в результате ранее неизвестных процессов, которые они назвали криовулканизмом — по аналогии со сходными процессами, идущими на других небесных телах. Следует отметить, что ямальский криовулканизм — биогенного происхождения, что отличает его от абиогенного криовулканизма на иных планетах Солнечной системы. [ ... ]

Читать полностью

Сланцевой нефти в России предрекли трудное будущее

Несмотря на крупнейшие запасы в мире.
Добавить в закладки
Комментарии

Группа российских и норвежских исследователей изучила перспективность добычи нефти из сланцев в России. Согласно их анализу, несмотря на то что у нашей страны крупнейшие в мире запасы сланцевой нефти (технически извлекаемой), повторить успех США, недавно обогнавших Россию по добыче нефти именно за счет сланца, будет крайне сложно. Несмотря на большие запасы, заметное развитие сланцевого сектора в нашей стране невозможно. Соответствующая статья опубликована в Energy Policy.

Исследователи отмечают, что в последние годы в мире, а конкретнее в США, произошла сланцевая революция, при которой добыча нефти из сланцев позволила Штатам стать крупнейшей нефтедобывающей державой, обойдя былых лидеров — Россию и Саудовскую Аравию. В связи с этим возникает вопрос о том, насколько подобные события возможны в России. Вопрос этот этот особенно актуален в связи с тем, что традиционные месторождения нефти в нашей стране сокращаются.

Авторы проанализировали имеющуюся информацию по запасам сланцевой нефти в России и пришли к выводу, что на данный момент точный объем таких месторождений ясен не до конца. Осложняет проблему то, что в отсутствие промышленной добычи из сланцев трудно даже понять, какой могла бы быть ее себестоимость в российских условиях. С другой стороны, с точки зрения больших компаний начинать такую добычу рискованно — до тех пор, пока не ясны точные размеры запасов сланцевой нефти в нашей стране, что создает своего рода замкнутый круг. Дополнительные усилия по вскрытию именно сланцевых месторождений нефти сегодня не предпринимаются.

Другой проблемой является тот факт, что в США сланцевая революция совершалась маленькими нефтяными компаниями, склонными к реализации рискованных проектов. Большие корпорации, напротив, никаких успехов в сланцевой отрасли не добились, поскольку в силу своего традиционного консерватизма постоянно запаздывали с внедрением новых технологий масштабного горизонтального бурения. В России малых нефтяных компаний практически нет, на рынке представлены только крупные, также не склонные к рискам и активному внедрению новых технологий. Между тем без практики рискованного горизонтального бурения научится проводить его эффективно невозможно. Это делает перспективы масштабной добычи сланцевой нефти в России в ближайшие годы сомнительными. [ ... ]

Читать полностью