Приховане тепло під Гренландією: як глибини Землі впливають на лід і рівень океану
Гренландія давно перебуває у фокусі уваги кліматологів. Саме її крижаний щит вважають одним із головних чинників майбутнього підвищення рівня Світового океану. Та нове дослідження показує: на поведінку льоду впливає не лише потепління атмосфери, а й процеси, що відбуваються глибоко під поверхнею Землі.
Міжнародна команда науковців під керівництвом дослідників з Університету Оттави створила детальні тривимірні карти температур у надрах під Гренландією та північно-східною Канадою. Ці моделі вперше з такою точністю показали, що під островом існують значні температурні контрасти, здатні впливати як на рух літосфери, так і на стабільність льодовикового щита.
Сліди гарячої плями під островом
Гренландія — унікальне місце для таких досліджень. У геологічному минулому вона переміщалася над Ісландською гарячою плямою — потужним джерелом тепла з глибин мантії, яке формувало рельєф і внутрішню будову регіону. Нові температурні карти допомогли вченим уточнити шлях цієї гарячої плями та зрозуміти, як вона змінила структуру земних порід під островом.
Дослідники зібрали та об’єднали супутникові дані, сейсмічні вимірювання, інформацію про гравітаційні аномалії та тепловий потік. Далі вони провели сотні тисяч комп’ютерних симуляцій на потужних обчислювальних системах, щоб отримати найбільш імовірну картину температур у надрах.
Чому температура під землею має значення
Результати виявилися несподіваними. У верхній мантії під Гренландією в’язкість порід може відрізнятися в тисячі разів залежно від температури. Це означає, що одні ділянки земної кори поводяться жорстко, а інші — значно «м’якше» і легше деформуються.
Такі відмінності напряму впливають на те, як земна поверхня реагує на зміну маси льоду. Коли льодовик тане або, навпаки, наростає, ґрунт під ним підіймається або просідає. Саме ці рухи фіксують супутники та геодезичні станції, і вони є ключовими для розуміння того, як швидко Гренландський льодовиковий щит втрачає масу.
Зв’язок із рівнем моря
Команда перевірила свої моделі, порівнявши їх із даними про рівень моря в минулі геологічні епохи та сучасними вимірюваннями вертикального руху суші. Виявилося, що нові 3D-моделі добре узгоджуються з реальними спостереженнями. Це означає, що температурна структура надр під Гренландією врахована коректно.
Для кліматологів це важливий крок уперед. Чим точніше ми розуміємо взаємодію льоду й твердої Землі, тим надійнішими стають прогнози майбутнього підвищення рівня океану. А від цього залежать плани захисту прибережних міст і цілих країн.
Погляд у майбутнє
Автори дослідження наголошують: вивчення глибинної будови планети допомагає краще зрозуміти кліматичну систему загалом. Гренландія — яскравий приклад того, як процеси в надрах Землі можуть посилювати або змінювати реакцію льодовиків на глобальне потепління.
Нові температурні моделі стануть основою для більш точних симуляцій майбутніх змін льодового щита і його внеску в зростання рівня моря. А це ще раз нагадує, що кліматичні зміни — результат складної взаємодії атмосфери, океану, льоду і самої планети.
Земна орбіта на межі: коли космос може стати непридатним для польотів
Ще кілька десятиліть тому навколоземний простір здавався безмежним і майже порожнім. Сьогодні ж орбіта Землі дедалі більше нагадує перевантажену автомагістраль, де тисячі об’єктів змушені постійно маневрувати, аби не зіткнутися одне з одним. І, за новими розрахунками американських учених, ця система балансує на небезпечній межі.
За останні сім років кількість штучних супутників зросла вибуховими темпами. Якщо у 2018 році навколо планети оберталося близько чотирьох тисяч апаратів, то у 2025-му їх стало вже приблизно 14 тисяч. Головна причина — поява мегасузір’їв: величезних груп супутників, призначених для забезпечення глобального інтернету. Найвідоміший приклад — проєкт Starlink компанії SpaceX, яка з 2019 року вивела на орбіту понад дев’ять тисяч апаратів.
Кожен новий супутник — це не лише користь, а й додатковий ризик. Чим більше об’єктів у космосі, тим вища ймовірність зіткнень. Щоб цього уникнути, супутники постійно коригують траєкторії. Фактично на орбіті безперервно відбувається складний «танець ухилянь». Лише за пів року — з грудня 2024-го по травень 2025-го — супутники Starlink виконали понад 144 тисячі маневрів уникнення. У середньому виходить, що один апарат змінює курс кожні кілька хвилин.
Уся ця система працює тільки за умови точних розрахунків і стабільного зв’язку з Землею. Але що буде, якщо супутники раптово втратять можливість маневрувати?
Саме на це питання спробувала відповісти команда американських інженерів і астрономів під керівництвом Сари Тіле з Принстонського університету. Вчені розробили новий показник ризику, який отримав назву CRASH Clock — своєрідний «годинник катастроф» для навколоземної орбіти. Він показує, скільки часу залишиться до першого серйозного зіткнення, якщо супутники одночасно втратять керування.
Результати виявилися тривожними. У 2018 році, ще до масового розгортання мегасузір’їв, перше небезпечне зіткнення в такому сценарії сталося б приблизно через чотири місяці. Станом на 2025 рік цей час скоротився до менш ніж трьох днів. Іншими словами, сучасна орбіта стала настільки щільною, що навіть короткий збій може призвести до катастрофи.
Найреальніша загроза такого збою — потужні геомагнітні бурі. Вони небезпечні одразу з двох причин. По-перше, під час бурі верхні шари атмосфери нагріваються й розширюються, через що супутники відчувають сильніше гальмування та починають втрачати висоту. Щоб утриматися на орбіті, апаратам доводиться витрачати більше пального на корекцію траєкторії. Під час надпотужної бурі рівня G5 у травні 2024 року такі аварійні маневри виконала приблизно половина всіх активних супутників.
По-друге, і це значно небезпечніше, геомагнітні бурі можуть пошкоджувати електроніку. У такому разі супутник втрачає зв’язок із Землею та здатність керувати рухом, перетворюючись на неконтрольований уламок, що мчить орбітою.
Історія вже знає приклади подібних аварій. У 2009 році на орбіті зіткнулися американський супутник зв’язку Iridium 33 і непрацюючий апарат «Космос-2251». Це зіткнення породило сотні уламків, які досі становлять загрозу. Але тоді супутників було значно менше. Сьогодні подібна аварія могла б запустити ланцюгову реакцію зі знищенням тисяч апаратів — так званий синдром Кесслера, здатний на десятиліття зробити навколоземний простір непридатним для використання.
Проблема ускладнюється тим, що кількість супутників і далі зростатиме. SpaceX планує розширювати Starlink, свої мегасузір’я готують Amazon і кілька китайських компаній. Це означає, що «стрілки» CRASH Clock і надалі рухатимуться вперед.
Нові розрахунки показують: космос більше не є безпечним і стабільним середовищем за замовчуванням. Він вимагає глобальних правил, координації та відповідальності. Інакше людство ризикує власними руками перетворити орбіту Землі на зону, де будь-яка космічна місія стане неможливою.
У світі природи сила щелеп часто є вирішальним фактором виживання, що визначає місце виду в екологічній ієрархії. Багато хто з нас відчував на собі болючі укуси домашніх улюбленців, але ці випадки не йдуть у жодне порівняння з потужністю справжніх титанів тваринного світу. Згідно з науковими даними, задокументованими в ході масштабного дослідження 2012 року, корона за найсильніший укус належить морському крокодилу (Crocodylus porosus), пише T4.
У межах цього експерименту вчені проаналізували силу стискання щелеп усіх 23 сучасних представників ряду крокодилоподібних, включаючи справжніх крокодилів, алігаторів, кайманів та гавіалів. Хоча більшість із них продемонстрували вражаючі результати, один конкретний екземпляр морського крокодила встановив абсолютний рекорд, показавши силу у 16 414 ньютонів (Н). Щоб усвідомити масштаб цієї потужності, варто згадати, що для перелому стегнової кістки людини — найміцнішої кістки в нашому скелеті — потрібно прикласти силу близько 4 000 Н. Таким чином, щелепи цієї рептилії здатні розтрощити людську кінцівку з легкістю, яка в чотири рази перевищує межу міцності кістки.
Згідно з науковими даними, задокументованими в ході масштабного дослідження 2012 року, корона за найсильніший укус належить морському крокодилу (Crocodylus porosus). Автор фото: Jan Venter.
Поза межами суворої академічної літератури існують і інші претенденти, чиї показники можуть бути навіть вищими. Наприклад, під час зйомок програми «Небезпечні зустрічі» для National Geographic герпетолог доктор Брейді Барр зафіксував укус нільського крокодила, сила якого сягнула приблизно 22 000 Н. Хоча ці дані часто розглядаються як менш формальні порівняно з лабораторними дослідженнями, вони дають уявлення про потенційні можливості нільських велетнів.
Не менш серйозним конкурентом є велика біла акула. Оскільки безпосередньо виміряти силу укусу живої акули в океані технічно надзвичайно складно, вчені у 2008 році вдалися до цифрової реконструкції щелеп. На основі комп’ютерного моделювання було передбачено, що особина довжиною 6,4 метра та вагою понад 3 тонни може генерувати силу у 18 216 Н своїми задніми зубами. Цей показник теоретично ставить акулу вище за морського крокодила, проте через відсутність прямих замірів у реальному часі це залишається лише обґрунтованою оцінкою.
На основі комп’ютерного моделювання було передбачено, що dtkbrf ,skf frekf довжиною 6,4 метра та вагою понад 3 тонни може генерувати силу у 18 216 Н своїми задніми зубами/
Якщо ж зазирнути в далеке минуле і розглянути вимерлих хижаків, то сучасні показники здаються незначними. Оціночна сила укусу доісторичного мегалодона варіюється в діапазоні від 108 514 до 182 201 Н, що робить його абсолютним чемпіоном в історії планети. На щастя для сучасної фауни та людства, ці монстри давно зникли, залишивши по собі лише викопні зуби та теоретичні розрахунки. Проблема з багатьма сучасними дослідженнями, зокрема щодо акул, полягає в тому, що теоретичні моделі не завжди враховують усі динамічні фактори живої істоти. Тим не менш, підтверджені дані про 16 000 ньютонів морського крокодила залишаються найбільш достовірним і жахливим прикладом того, на що здатна біологічна конструкція щелеп у сучасному світі.
Читайте також: Вчені назвали тварин, які сприймають людей як здобичThe post Понад 16 000 ньютонів: вчені назвали тварину з найсильнішим укусом first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Астрономи зафіксували найдовший гамма-спалах в історії: космічний вибух тривав понад сім годин
Гамма-спалахи вважаються одними з найпотужніших вибухів у Всесвіті. Зазвичай вони тривають лічені секунди або, в окремих випадках, кілька хвилин. Проте в липні 2025 року астрономи зіткнулися з явищем, яке повністю зруйнувало ці уявлення. Космічний вибух, позначений як GRB 250702B, випромінював гамма-промені понад сім годин, ставши найдовшим гамма-спалахом за всю історію спостережень.
Перші сигнали зафіксував космічний телескоп NASA Fermi 2 липня 2025 року. Після цього об’єкт одразу привернув увагу науковців по всьому світу. Дані з рентгенівських телескопів дозволили уточнити його положення на небі, а подальші спостереження показали: джерело знаходиться далеко за межами Чумацького Шляху.
Вирішальним стало інфрачервоне спостереження за допомогою Дуже великого телескопа (VLT) Європейської південної обсерваторії. Саме воно підтвердило, що вибух стався в іншій галактиці — масивній і надзвичайно насиченій космічним пилом.
Полювання за згасаючим світлом
Після початкового спалаху гамма-променів астрономи зосередилися на так званому післясвітінні — поступово слабшому випромінюванні, яке дозволяє відтворити фізичні процеси вибуху. Команда під керівництвом аспіранта Джонатана Карні з Університету Північної Кароліни використовувала одразу кілька потужних наземних телескопів: 4-метровий телескоп Víctor M. Blanco та два 8-метрові телескопи обсерваторії Gemini.
Спостереження тривали від 15 годин після вибуху і майже до трьох тижнів потому. Для цього залучили сучасні інструменти, зокрема камеру DECam із роздільною здатністю 570 мегапікселів та спектрографи GMOS. Така оперативність була критично важливою: гамма-спалахи належать до короткочасних і непередбачуваних подій.
Космічний вибух, прихований пилом
Аналіз показав, що GRB 250702B майже неможливо побачити у видимому світлі. Частково цьому заважає пил у нашій Галактиці, але головна перешкода — надзвичайно пилове середовище галактики-джерела. Навіть для Gemini North знадобилося близько двох годин спостережень, щоб вловити слабке світло господарської галактики крізь густі пилові хмари.
Науковці об’єднали ці дані зі спостереженнями телескопа Keck I, космічного телескопа Hubble, а також рентгенівських і радіообсерваторій. Це дозволило створити повну картину події та зіставити її з теоретичними моделями.
Релятивістський джет у щільному середовищі
За результатами аналізу, джерелом гамма-випромінювання був надшвидкий вузький потік речовини — релятивістський джет, який врізався в навколишнє середовище. При цьому місце вибуху виявилося надзвичайно щільним і запиленим, а сама галактика — значно масивнішою, ніж типові галактики, де зазвичай виникають гамма-спалахи.
Ці умови суттєво обмежують можливі сценарії походження події. З понад 15 тисяч відомих гамма-спалахів лише кілька мали подібну тривалість, і жоден з відомих механізмів повністю не пояснює GRB 250702B.
Що могло спричинити рекордний спалах
Серед можливих пояснень учені розглядають кілька рідкісних сценаріїв. Це може бути чорна діра, що поглинає зірку, майже позбавлену водню; мікроподія приливного руйнування, коли зірка або навіть планета руйнується поблизу компактного об’єкта; або ж падіння зорі в чорну діру середньої маси. Останній варіант особливо інтригує: якщо він підтвердиться, це буде перше в історії спостереження релятивістського джета від такої чорної діри в момент «поїдання» зорі.
Попри те, що остаточний висновок ще не зроблено, зібрані дані вже відкривають нові горизонти у вивченні найекстремальніших подій у Всесвіті.
«Ми фактично займаємося космічною археологією, відновлюючи подію, що сталася мільярди років тому», — зазначає Джонатан Карні. — «Це нагадування про те, наскільки мало ми ще знаємо і скільки дивовижного приховує Всесвіт».
Девід Кіпінг, директор лабораторії Cool Worlds при Колумбійському університеті, представив дослідження під назвою «Есхатологічна гіпотеза», яке буде опубліковано в журналі Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
Згідно з дослідженням вченого, перше виявлення позаземної технологічної цивілізації відбудеться під час фіксації аномально потужної техносигнатури. Такий сигнал, найімовірніше, виходитиме від цивілізації, яка перебуває в перехідній, нестабільній або завершальній фазі свого існування.
Кіпінг базує свої висновки на закономірностях астрономічних відкриттів. Перші екзопланети були виявлені у пульсарів на початку 1990-х років, хоча такі системи складають менше 10 % із більш ніж 6 000 відомих екзопланет. Аналогічно, третина зірок, видимих неозброєним оком, — гіганти, що еволюціонували, хоча вони не становлять третини всіх зірок у Всесвіті.
Дослідник пропонує використовувати ширококутні обсерваторії з високою частотою спостережень для пошуку короткочасних аномальних сигналів. Обсерваторія Віри Рубін та Слоановський цифровий небесний огляд уже ведуть безперервний моніторинг неба, що відповідає запропонованій стратегії. Кіпінг рекомендує застосовувати агностичний підхід до виявлення аномалій — фіксувати транзитні явища, які неможливо пояснити відомими астрофізичними процесами.
Гіпотеза про те, що людство не самотнє у Всесвіті, супроводжує нашу цивілізацію принаймні з часів Епікура, який ще у IV столітті до нашої ери писав про нескінченну кількість світів, сформованих із безмежного океану атомів. Проте сучасні наукові пошуки, попри технологічний прогрес, досі не дали жодного підтвердженого результату, що породжує знаменитий парадокс Фермі. Новий погляд на цю проблему запропонував Девід Кіппінг, доцент астрономії Колумбійського університету, у своїй «есхатологічній гіпотезі». Згідно з його висновками, наш перший контакт з позаземним розумом, імовірно, буде не тріумфальною зустріччю з міжгалактичними мандрівниками, а спостереженням за нетиповим і глибоко трагічним фіналом чужої історії. Це припущення ґрунтується на логіці астрономічних спостережень: ми найчастіше виявляємо не те, що є типовим для космосу, а те, що є найгучнішим і найяскравішим, пише T4.
Традиційно ми уявляємо розвинені цивілізації через призму власних ідеалів експансії — як будівників мегаструктур на кшталт сфер Дайсона, що поглинають енергію цілих зірок. Однак відсутність таких об’єктів у нашому небі може свідчити про те, що справді зрілі та стабільні суспільства стають невідрізними від природи. Як зауважив науковий фантаст Карл Шредер, розвинена цивілізація може бути настільки стійкою та збалансованою, що вона не залишає жодних штучних слідів, за які могли б ухопитися наші телескопи. Есхатологічна гіпотеза Кіппінга стверджує, що найбільш помітними для нас будуть якраз нестабільні цивілізації. У космології ми бачимо подібну закономірність: наднові зірки спалахують у галактиці лише двічі на століття, але завдяки їхній колосальній яскравості, що затьмарює фонове світло, вчені виявляють тисячі таких подій щороку. Перші знайдені екзопланети також були нетиповими об’єктами навколо пульсарів, що лише пізніше виявилося рідкісним винятком на фоні мільярдів звичайних планетних систем.
Перший контакт може відбутися саме з цивілізацією, що перебуває у фазі «гучного» відхилення від рівноваги — періоду інтенсивного забруднення, перегріву планети через парниковий ефект або неконтрольованого енергетичного споживання. Ілюстративне зображення: NASA, ESA, CSA, STScI, Р. Херт (Caltech/IPAC).
Перший контакт може відбутися саме з цивілізацією, що перебуває у фазі «гучного» відхилення від рівноваги — періоду інтенсивного забруднення, перегріву планети через парниковий ефект або неконтрольованого енергетичного споживання. Такі стани за своєю природою є нестійкими та короткочасними. Під час цієї передсмертної агонії вид може витратити значну частину своїх енергетичних ресурсів, стаючи на мить неймовірно яскравим на тлі мовчазного Всесвіту. Усвідомлюючи свою неминучу загибель, така цивілізація може вирішити надіслати останній сигнал у порожнечу — свого роду крик відчаю, коли страх перед зовнішньою загрозою зникає перед обличчям внутрішнього знищення.
Для того, щоб зафіксувати ці трагічні «гучні крики вночі», Кіппінг пропонує змінити стратегію пошуку: замість очікування стабільних сигналів, нам слід регулярно моніторити якомога більші ділянки неба, шукаючи тимчасові події, що з’являються та зникають у часові рамки, які не є астрономічними. Це означає, що наш найкращий шанс виявити інший інтелект полягає не у зустрічі з доброзичливими вчителями чи зловісними завойовниками, а у виявленні останнього спалаху життя, яке не зуміло впоратися з викликами власного розвитку. Перший контакт, таким чином, може стати не початком діалогу, а отриманням свідчення про фінал чужого світу, що залишає по собі лише відлуння в радіоефірі.
Читайте також: Вчені назвали тварин, які сприймають людей як здобичThe post Вчений розповів, чому перший контакт людей з “інопланетянами” може бути трагічним first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
Дослідники з Океанографічного інституту Вудс-Гоул (штат Массачусетс, США) Ларрі Пратт та Ілеана Рипіна розробили тривимірну модель переміщення мікропластику в океанських водах. Результати роботи опубліковано у грудні 2025 року.
За даними NASA, щороку до Світового океану потрапляє понад вісім мільйонів тонн мікропластику — полімерних частинок розміром менше ніж п’ять міліметрів. Відстеження поверхневих скупчень, зокрема Великої тихоокеанської сміттєвої плями, здійснюється супутниками глобальної навігаційної супутникової системи Cyclone. Однак виявлення підповерхневих скупчень досі становило значну складність.
Для моделювання океанічних течій вчені використовували лабораторну установку — обертовий циліндр, у якому корпус і кришка рухаються з різною швидкістю. Утворена циркуляція відтворює характеристики океанічних потоків протяжністю сотні кілометрів.
Моделювання показало, що сферичні частинки мікропластику під впливом власної інерції формують стійкі структури — атрактори. Ці утворення являють собою замкнені петлі, які спіралеподібно переміщуються вгору та вниз у товщі води.
Дослідники вказують на обмеження моделі: вона розроблена для сферичних частинок, тоді як реальний океанічний мікропластик має неправильну форму. Вплив дрібномасштабної турбулентності також потребує додаткового вивчення. Отримані дані планується використовувати для розробки методик відбору проб і визначення зон концентрації пластикового забруднення.
Хоча більшість сучасних людей звикли сприймати себе як верхівку біологічної піраміди, у дикій природі існують види, для яких людина залишається лише ще однією ланкою у харчовому ланцюзі. Питання про те, чи полюють тварини на людей активно, чи такі випадки є лише трагічним збігом обставин, залишається предметом глибоких зоологічних досліджень. Верховні хижаки займають своє місце не випадково, і для деяких із них полювання на приматів, зокрема на людей, є цілком природною стратегією виживання, особливо за умов дефіциту звичної здобичі, пише T4.
Леви є одними з найбільш вправних наземних хижаків, чия фізична перевага не залишає жертві шансів на порятунок. Маючи вагу до 250 кілограмів, м’язову силу та бездоганний нічний зір, вони здатні перетворити людину на об’єкт цілеспрямованого полювання. Статистика свідчить, що в Танзанії, де зосереджена найбільша популяція цих кішок, щороку гине близько 50 людей. Особливо небезпечною зоною вважається Південна Танзанія, яку біологи-охоронці називають “гарячою точкою” левів-людожерів. Напади там часто відбуваються вночі, зачіпаючи первісний страх людини бути раптово схопленою великим хижаком у темряві.
Статистика свідчить, що в Танзанії, де зосереджена найбільша популяція цих кішок, щороку гине близько 50 людей. Автор фото: Public Domain Pictures.
Іншим грізним представником є білий ведмідь. Хоча зустрічі людей із цими велетнями Арктики стаються надзвичайно рідко через віддаленість їхнього середовища, зафіксовані випадки на Алясці та в Канаді демонструють їхню готовність атакувати. Дослідження показують, що найбільшу загрозу становлять дорослі самці, які відчувають стрес від харчування. В умовах глобального потепління та руйнування звичних мисливських угідь білі ведмеді все частіше розглядають людину як альтернативне джерело калорій. Коли звичної їжі, як-от тюленів, не вистачає, активне переслідування людей стає для них питанням виживання.
Хоча зустрічі людей із цими велетнями Арктики стаються надзвичайно рідко через віддаленість їхнього середовища, зафіксовані випадки на Алясці та в Канаді демонструють їхню готовність атакувати. Автор фото: Magda Ehlers.
Серед рептилій пальму першості за кількістю жертв тримають крокодили, зокрема нільські та морські види. З 26 відомих видів крокодилів принаймні вісім розглядають людей як здобич. Оскільки ці тварини є мисливцями-опортуністами, вони використовують будь-яку можливість, напавши на об’єкт, що опинився у воді в невідповідний час. Існують вражаючі історії про окремих особин, таких як крокодил Осама з Уганди, якому приписують загибель понад 80 людей. Ця п’ятиметрова рептилія навіть навчилася перевертати човни, щоб дістатися до здобичі, що свідчить про високий ступінь адаптивності та цілеспрямованості в полюванні.
Серед рептилій пальму першості за кількістю жертв тримають крокодили, зокрема нільські та морські види. Автор фото: Soubhagya Maharana.
Попри жахливі цифри та факти, важливо пам’ятати, що напади великих хижаків часто є наслідком порушення територіальних меж та змін клімату, а кількість тварин, знищених людиною, у рази перевищує кількість людських жертв у дикій природі.
Читайте також: Вчені показали частину тіла людини, яку вважають “місцем, де живе душа”The post Вчені назвали тварин, які сприймають людей як здобич first appeared on T4 - сучасні технології та наука.
У надрах Землі могло ховатися ціле море: як глибинна мантія зберегла воду планети
Земля могла не втратити свою воду в перші, найбурхливіші моменти існування — вона просто сховала її глибоко під поверхнею. Нові експерименти вчених показують: гаряча кам’яниста мантія планети на зорі її історії могла утримувати в мінералах об’єм води, співмірний з цілим океаном. Це відкриття змінює уявлення про походження земних океанів і довготривалу придатність планети до життя.
Куди зникла вода молодої Землі?
У перші мільйони років після формування Земля була зовсім не схожа на сьогоднішню «блакитну кулю». Часті зіткнення з астероїдами й протопланетами перетворили її поверхню на гігантський океан магми. За таких умов будь-яка вода на поверхні просто випаровувалася б у космос. Це давно породжувало запитання: звідки ж тоді взялися океани, які існують уже мільярди років?
Відповідь, схоже, прихована значно глибше — у нижній мантії Землі, на сотнях і тисячах кілометрів під нашими ногами.
Мантія як сховище давньої води
Команда геохіміків під керівництвом професора Ду Чжисюе з Інституту геохімії Гуанчжоу відтворила умови, що панують у глибинах мантії. Вчені з’ясували: за надвисоких температур вода охоче «вбудовується» у кристалічну структуру бріджманіту — найпоширенішого мінералу нижньої мантії.
Раніше вважалося, що цей мінерал майже не здатний утримувати воду, а тому глибинна мантія є практично сухою. Нові експерименти показали протилежне: чим вища температура, тим більше води поглинає бріджманіт.
Як відтворили надра планети
Щоб зазирнути у глибини Землі, дослідники використали алмазну ковадлу — пристрій, який стискає зразки до тисків, характерних для глибин мантії. Потім їх нагрівали лазерами до температур понад 4 000 градусів Цельсія — приблизно таких, які панували під час існування магматичного океану.
Після охолодження вчені застосували надточні методи аналізу, зокрема мас-спектрометрію та атомну томографію. Це дозволило буквально «побачити», де саме в кристалах перебуває водень. Виявилося, що вода не утворює окремих бульбашок, а стає частиною самої структури мінералу.
Океан під континентами
Моделювання показало: у період кристалізації магматичного океану нижня мантія могла утримати від 0,08 до одного повного океану води. У деяких сценаріях це в п’ятсот разів більше, ніж дозволяли попередні моделі. Фактично глибока мантія могла стати найбільшим резервуаром води на планеті — більшим за верхні шари мантії та так звану перехідну зону.
Вода як рушій тектоніки й життя
Вода в гірських породах знижує їхню твердість і температуру плавлення. Це полегшує рух мантійних мас і сприяє запуску тектоніки плит — процесу, без якого Земля навряд чи стала б придатною для життя. З часом ця вода могла повертатися на поверхню через вулканізм, підтримуючи стабільний рівень океанів. Таким чином глибинний водний резервуар міг стати «страховкою» для клімату планети на мільярди років.
Не лише про Землю
Відкриття має значення й для пошуків життя за межами Сонячної системи. Якщо мінерали здатні зберігати воду за високих температур, то кам’янисті екзопланети — навіть ті, що виглядають «сухими» ззовні — можуть приховувати величезні внутрішні запаси води. Це означає, що поверхнева відсутність океанів не обов’язково робить планету безнадійно мертвою.
Земля була вологішою, ніж ми думали
Дослідження не стверджує, що сьогоднішня нижня мантія переповнена водою. Але воно переконливо показує: у минулому Земля була значно «вологішою» всередині, ніж припускали вчені десятиліттями. І саме ця прихована вода могла зіграти ключову роль у формуванні стабільної, придатної для життя планети, яку ми знаємо сьогодні.
Дослідження опубліковане в журналі Science.
Коли зникнуть льодовики Альп і світу: вчені вперше назвали конкретні терміни
Льодовики не зникають миттєво. Вони повільно стоншуються, відступають угору в гори, розпадаються на менші фрагменти й зрештою просто зникають з карт. Цей процес може тривати десятиліттями, і вчені давно навчилися вимірювати, скільки льоду втрачається щороку.
Та для людей, які живуть поруч із гірськими льодовиками, головне питання звучить інакше: коли льодовик зникне повністю?
Нове дослідження міжнародної групи науковців під керівництвом ETH Zurich уперше дало відповідь на це питання в глобальному масштабі. Замість того щоб рахувати об’єм льоду, дослідники зосередилися на іншому показнику — тривалості життя кожного окремого льодовика. Результати виявилися тривожними: протягом цього століття світ підійде до критичної точки, після якої гірські ландшафти зміняться назавжди.
Вчені рахували не лід, а льодовики
Зазвичай у гляціології говорять про площу, товщину або масу льоду. Проте такі показники можуть вводити в оману: льодовик може втратити більшу частину об’єму, але формально все ще існувати. Команда з ETH Zurich застосувала інший підхід. Вони змоделювали майбутнє понад 200 тисяч льодовиків по всьому світу, використовуючи три глобальні моделі та кілька кліматичних сценаріїв.
Різниця між сценаріями виявилася разючою:
за умови обмеження потепління до 1,5°C до 2100 року на планеті може залишитися близько 100 тисяч льодовиків;
за потепління на 4°C — лише приблизно 18 тисяч.
Це означає зникнення десятків тисяч долин, річкових витоків і знайомих гірських пейзажів.
Пік зникнення льодовиків уже на горизонті
Учені ввели нове поняття — «пік зникнення льодовиків». Це рік, коли кількість льодовиків, що зникають за один рік, досягає максимуму.
За сценарію 1,5°C цей пік припадає приблизно на 2041 рік, коли за рік зникне близько 2 тисяч льодовиків.
За 4°C — на 2055 рік, але щорічні втрати зростають до 4 тисяч льодовиків.
Після цього темпи зникнення сповільнюються — не через покращення ситуації, а тому що більшість малих льодовиків уже буде втрачено.
Альпи — серед перших, хто залишиться без льоду
Особливо вразливими виявилися Альпи. Тут зосереджені тисячі невеликих льодовиків на відносно низьких висотах, які дуже чутливі до зростання температур.
За прогнозами:
при потеплінні приблизно на 2,7°C (близько до нинішніх політичних сценаріїв) до 2100 року в Альпах залишиться близько 110 льодовиків, тобто лише 3% від сучасної кількості;
при 4°C — не більше 20 льодовиків.
Навіть найвідоміші льодовики не застраховані. Ронський льодовик може перетворитися на невеликий залишок або зникнути повністю, а найбільший в Альпах льодовик Алеч може розпастися на кілька менших частин. Для порівняння: лише в Швейцарії між 1973 і 2016 роками вже зникло понад 1 000 льодовиків.
Найшвидше зникають маленькі льодовики
Втрати відбуваються нерівномірно. Найшвидше льодовики зникають у регіонах, де їх багато і вони невеликі:
Альпи,
Кавказ,
Скелясті гори,
Анди,
екваторіальні гірські системи.
У деяких із цих регіонів понад половина льодовиків може зникнути вже протягом найближчих 10–20 років. Хоча такі льодовики майже не впливають на рівень Світового океану, для місцевих громад вони мають величезне значення — як джерело води, фактор туризму та частина культурної ідентичності.
Температура вирішує все
Головний висновок дослідження простий і жорсткий: доля льодовиків надзвичайно чутлива до навіть невеликих змін температури.
при 1,5°C може зберегтися близько половини сучасних льодовиків;
при 2,7°C — лише п’ята частина;
при 4°C — приблизно одна десята.
Кожен додатковий градус означає тисячі льодовиків, втрачених щороку.
Льодовики — це не лише лід
Зникнення льодовика — це не просто зміна кліматичної статистики. Для гірських регіонів це втрата туристичної привабливості, доходів і символу місця. Саме тому з’являються ініціативи на кшталт Global Glacier Casualty List, де фіксують назви й історії льодовиків, яких більше не існує.
Майбутнє ще не визначене
Дослідження чітко показує: зникнення льодовиків уже можна прогнозувати за роками. Але кількість тих, що виживуть, залежить від рішень, ухвалених сьогодні. Різниця між сценаріями — це не абстрактні цифри. Це ландшафти, які зміняться протягом життя одного покоління.
Гортайте вниз для завантаження ще









