Горы Аппалачи с их древними вершинами и изъеденными временем хребтами — знакомое зрелище в Восточной Северной Америке. Но под ними, глубоко в земной коре, медленно, но верно меняется ландшафт из-за геологической аномалии. Недавние исследования выявили наличие горячего сгустка породы, который находится на глубине 125 миль под поверхностью и, возможно, сыграл значительную роль в поднятии гор. Сейчас он медленно движется в сторону Нью-Йорка.
Это открытие, опубликованное в журнале «Geology» 30 июля 2025 года, меняет наше представление о геологической истории региона и предлагает новый взгляд на силы, которые продолжают формировать поверхность Земли. Горячий сгусток, известный как аномалия Северных Аппалачей, сформировался около 80 миллионов лет назад, когда Гренландия и Северная Америка начали отдаляться друг от друга.
Загадка аномалии Северных Аппалачей
Открытие горячего сгустка под Аппалачами долгое время ускользало от учёных. Изначально исследователи полагали, что это пережиток того времени, когда Северная Америка откололась от Африки около 180 миллионов лет назад. Однако эта теория была в значительной степени дискредитирована в свете новых данных.
«Этот тепловой подъём долгое время был загадочной чертой североамериканской геологии», — объяснил Томас Джернон, ведущий автор исследования и профессор Саутгемптонского университета. «Он находится под частью континента, которая тектонически спокойна в течение 180 миллионов лет, так что идея о том, что это был просто пережиток времени, когда суша откололась, никогда не укладывалась в голове».
Вместо этого новые данные указывают на гораздо более позднее происхождение аномалии, связанное непосредственно с событием рифтинга между Гренландией и Северной Америкой.
Как образуются горячие сгустки и их роль в расколе континентов
Горячие сгустки, подобные тому, что находится под Аппалачами, образуются, когда материал из мантии Земли поднимается, чтобы заполнить промежутки, оставленные тектоническим рифтингом. По мере подъёма материал охлаждается и со временем становится плотным, что заставляет его снова опускаться. Этот цикл подъёма и опускания создаёт динамический процесс, называемый «волнами в мантии», который оказывает далеко идущее воздействие на окружающие геологические структуры.
По словам Джернона, для образования таких сгустков необходимы определённые условия, включая крутой температурный градиент, в который входит мантийный материал. Не каждый раскол континента создаёт эти аномалии, что делает сгусток под Аппалачами исключительным случаем геологической активности.
Тепло сгустка оказало длительное воздействие, потенциально способствуя поднятию Аппалачских гор, которые оставались необычно высокими, несмотря на века эрозии.
«Тепло у основания континента может ослабить и удалить часть его плотного корня, делая континент легче и плавучее, как воздушный шар, поднимающийся после сброса балласта», — объяснил Джернон. Этот процесс, по его мнению, может быть ответственным за продолжающееся поднятие Аппалачских гор.
Движение сгустка и его потенциальное воздействие на Нью-Йорк
В течение миллионов лет сгусток неуклонно двигался на юго-запад со скоростью около 12 миль за миллион лет. Эта медленная, но постоянная миграция предполагает, что сгусток в конечном итоге достигнет Нью-Йорка примерно через 10–15 миллионов лет. Как только он покинет регион Аппалачей, кора под горами, скорее всего, успокоится, что приведёт к потере горами части их текущей высоты.
Хотя этот процесс может показаться отдалённым и абстрактным, он подчёркивает долгосрочное геологическое явление. Как показывают симуляции Джернона и его команды, горячий сгусток, возможно, уже сыграл свою роль в поднятии Аппалачских гор, объясняя, почему эти вершины остаются такими высокими, несмотря на непрерывное воздействие эрозии, которая стирала их на протяжении миллионов лет.
Непрекращающееся влияние сгустка на земную поверхность
Помимо своей роли в формировании Аппалачей, горячий сгусток может также продолжать влиять на другие геологические объекты по всей Северной Америке. Например, древние тепловые аномалии, подобные аномалии Северных Аппалачей, могут играть ключевую роль в динамике континентальных ледяных покровов.
«Древние тепловые аномалии продолжают играть ключевую роль в формировании динамики континентальных ледяных покровов снизу», — сказал Джернон. «Даже несмотря на то, что на поверхности Земли в некоторых регионах мало признаков тектонической активности, глубоко под поверхностью последствия древнего рифтинга всё ещё проявляются».
Что это открытие значит для нашего понимания прошлого Земли
Открытие горячего сгустка под Аппалачами расширяет границы наших знаний о расколе континентов и силах, которые формируют поверхность планеты. По словам соавтора исследования Дерека Кира, «Идея о том, что рифтинг континентов может вызвать образование капель и ячеек циркулирующей горячей породы на глубине, которые распространяются на тысячи километров вглубь суши, заставляет нас переосмыслить то, что мы знаем о границах континентов как сегодня, так и в глубоком прошлом Земли».
Это понимание бросает вызов традиционному взгляду на континентальные границы и открывает новые возможности для изучения глубоких процессов, которые продолжают влиять на геологию Земли.
По мере углубления нашего понимания динамики, происходящей под земной поверхностью, мы можем обнаружить, что многие силы, формирующие планету сегодня, имеют древнее происхождение и продолжают играть роль в современных геологических событиях спустя долгое время после их первоначального возникновения.