Сотні мільйонів років тому наша планета виглядала зовсім інакше. Континенти були з'єднані в суперконтиненті Пангей, який розколовся на окремі частини, що дрейфували одна від одної, коли тектонічні плити Землі переставлялися під ними.
Хоча ми цього не відчуваємо, цей процес триває і сьогодні – і вчені вважають, що вони можуть знайти ознаки нового тектонічного кордону, що відкривається під Африкою.
У регіоні, відомому як Кафуе Рифт в Замбії, вчені виявили, що ізотопи гелію, які виходять через геотермальні джерела, здається, походять з глибини мантії Землі – потенційний ранній знак активного тектонічного розколу.
"Гарячі джерела вздовж Кафуе Рифту в Замбії мають ізотопні сигнатури гелію, які вказують на те, що джерела мають прямий зв'язок з мантією Землі, яка знаходиться на глибині від 40 до 160 кілометрів під поверхнею", – говорить геолог Майк Дейлі з Оксфордського університету.
"Цей рідинний зв'язок є доказом того, що межа розлому Кафуе Рифту активна, і, отже, Південноафриканська зона розлому також активна – і це може бути раннім свідченням розколу підсахарської Африки".
Земля зазнала драматичної еволюції з моменту свого утворення 4,5 мільярда років тому, перетворившись з негостинного вологого каменю на процвітаючу біосферу, єдине місце у Всесвіті, де ми знаємо, що життя виникло.
Один з процесів, які допомогли сформувати цей придатний для життя світ, – це тектонічна активність. Зміщення плит Землі переробляє мінерали через кору, перетасовує континенти та океани, викликає вулканічну та геотермальну активність.
Африканський континент вже відомий як гаряча точка розлому. Від Афарської депресії, що межує з Червоним морем, до Східноафриканського рифту, де Сомалійська плита віддаляється від Африканської плити.
Кафуе Рифт є частиною рифтової системи, що простягається на 2500 кілометрів (близько 1553 миль) по центру Африки і, можливо, в кінцевому підсумку з'єднається з Серединоатлантичним хребтом, кордоном, де Африканська плита стикається з Південноамериканською плитою.
Вчені підозрювали, що це може позначати початок нового кордону плит, оскільки Африканська плита розколюється на дві, але їм не вистачало доказів.
Дослідження, проведене геологом Рūтою Каролітє з Оксфордського університету, взяло зразки газу, що виходить через гарячі джерела в Замбії, шість з Кафуе Рифту та два з інших місць.
Вони шукали незвичайні ізотопні співвідношення, які вказують на походження з мантії – і вони їх знайшли. У гарячих джерелах рифтового регіону команда виявила ізотопи гелію, які, за їхніми словами, вказують на транспортування рідини з глибини під корою.
Також було виявлено слабше сигнальне походження вуглекислого газу з мантії. У більш розвинених рифтових системах вуглекислий газ, як правило, стає більш поширеним, оскільки активність мантії зростає.
Зразки з-за меж рифтової зони показали лише сигнали кори.
"Дані узгоджуються з ранніми стадіями активного рифтування літосфери, підтвердженими попередніми геофізичними спостереженнями в усьому світі", – пишуть дослідники у своїй статті.
Якщо формування тектонічної межі починає відбуватися в центральній Африці, цей процес буде повільним, займе мільйони років. Однак це може представляти ресурс, який можна використовувати – геотермальну енергію, наприклад, а також водень і гелій.
Дослідження частково фінансувалося компанією Kalahari GeoEnergy Ltd, яка активно інвестує в пошук геотермальних ресурсів.
Важливо залишатися обережними. Дослідження охоплювало лише один регіон набагато довшої рифтової системи; більше зразків з інших частин можуть допомогти підтвердити висновки команди.
"Якщо подібні аномалії гелію, що походять з мантії, будуть виявлені в гідротермальних рідинах уздовж інших сегментів цієї розширювальної зони, це продемонструє, що зв'язок з мантією характеризує всю зону кордону, надаючи подальші переконливі докази для виникаючої межі плит, здатної до континентального розділення".
Результати були опубліковані в Frontiers in Earth Science.