Под восточным побережьем обнаружен скрытый фрагмент Пангеи

Фото из открытых источников

Сейсмические исследования предполагают направление звуковых волн в землю и определение мест их отражения. Для восточной части Соединенных Штатов такая картина глубоких слоев земной коры формировалась на протяжении десятилетий и выглядела стабильной – без очевидных разрывов. Результаты исследования опубликованы в журнале Reviews of Geophysics.

В рамках 20-летнего проекта, в котором измерялось электричество вместо звука, наконец-то была создана окончательная карта. Под цепочкой городов Восточного побережья было обнаружено нечто, чего не удавалось выявить ни одному предыдущему исследованию.

Это открытие было сделано с помощью магнитотеллурической сети (Magnetotelluric Array), состоящей примерно из 1800 временных станций, которые располагались на территории 48 континентальных штатов США почти 20 лет.

Каждый прислушивался к слабым электрическим токам, которые возникают под землей из-за естественной магнитной активности.

Геологическая служба США (USGS) возглавила эту работу совместно с университетскими и федеральными партнерами. Пол А. Бедросян, геофизик из этого агентства, помог превратить результаты двух десятилетий наблюдений в единую картину земной коры.

Обнаруженное удивило даже команду. Гигантский блок породы, вросший в восточную земную кору, который предыдущие исследования с использованием звуковых волн полностью пропустили.

Это проявилось лишь после того, как прибор измерил, как земля передает электричество. Исследователи назвали это сооружение Пьемонтским резистором, и его масштабы трудно себе представить.

Эта горная плита простирается вдоль Аппалачского побережья примерно на 1500 километров, занимая с одной стороны Новую Англию, а с другой — Джорджию. Она уходит вглубь Земли примерно на 200 километров — глубже, чем любая другая когда-либо пробуренная шахта. И она расположена под крупными городами Восточного побережья, такими как Нью-Йорк, Филадельфия и Вашингтон.

Этот камень относится к периоду существования Пангеи, суперконтинента, который когда-то объединил почти всю земную сушу в единую массу. Бедросян и его коллеги интерпретировали эту плиту как земную кору, образовавшуюся в результате отрыва Америки около 200 миллионов лет назад. Вулканы заполнили расширяющийся разлом свежей породой.

В течение последующих тысячелетий разрушающиеся горы погребли его под толстыми слоями осадочных пород, и плита исчезла из виду. Она оставалась невидимой для звуковых исследований, на которые полагаются геологи. Невидимой до сих пор.

Данная интерпретация убедила и сторонних ученых. Александр Грейвер, геофизик из Кёльнского университета в Германии, не принимал участия в этой работе.

«Вполне вероятно, что такое существует», — сказал Грейвер.

Секрет этой системы в измерении электричества, а не звука. В атмосфере солнечная активность воздействует на магнитное поле Земли, и эти воздействия проталкивают слабые электрические токи сквозь горные породы.

Регистрируя движение этих токов, станции определяют, какие камни пропускают электричество, а какие его блокируют. Горячие или богатые металлами породы хорошо проводят электричество. Холодные, сухие породы оказывают сопротивление – и именно это сопротивление выдало плиту.

Этот электрический метод позволяет выявить особенности, которые невозможно обнаружить с помощью одних только звуковых волн. Другие исследовательские группы использовали тот же подход для отслеживания процесса соединения древних материков, результаты чего были получены в ходе отдельного исследования земной коры под Австралией.

Эта плита — лишь один из пунктов в гораздо более обширном каталоге. На западе карта показывает, что, по всей видимости, морская вода затянулась глубоко под Орегон и Вашингтон, где океанское дно смещается под континент. Она также отслеживает расхождение земной коры в Неваде.

В центральной части страны проведенные исследования выявляют древние горные хребты, погребенные под Великими равнинами, а также скрытые зоны, где участки древней земли сливались с внутренним пространством континента.

Многие из этих границ раньше было практически невозможно увидеть.

Те же самые пласты указывают на наличие скрытых месторождений полезных ископаемых, что является существенным преимуществом для страны, стремящейся обеспечить себя собственными запасами металлов. Вместе эти карты рассказывают историю о том, как континент формируется из дрейфующих фрагментов.

Эта закопанная в землю плита таит в себе и современную опасность. Когда на планету обрушивается геомагнитная буря, заряженные частицы Солнца вызывают электрические токи в земле, и эти токи могут проникать в линии электропередач.

Резистор Пьемонта может усиливать эти эффекты. Поскольку холодная, плотная порода сопротивляется электрическим токам, большая часть энергии передается в более мелкие слои земной коры.

Это приближает его к линиям электропередач, трансформаторам и другим частям электросети. Всё это не гипотетические предположения. Солнечная буря в марте 1989 года вывела из строя всю энергосистему Квебека примерно за 90 секунд.

Миллионы людей были оставлены на холоде и в темноте на девять часов — это событие впоследствии было подробно проанализировано в научной статье.

Впервые страна получила подробную электрическую карту своего собственного основания, на которой виден фрагмент континентальных размеров, который не был обнаружен ни одним из предыдущих исследований.

Скрытая архитектура под восточным побережьем больше не является пустым пространством.

Эти знания меняют расчеты для энергетических компаний. Анна Келберт, ведущий автор исследования, обнаружила, что подобные геологические образования, скрытые под землей, могут увеличить угрозу солнечной бури для энергосистемы примерно в тысячу раз.

Синоптики уже следят за приближающимися штормами, и в одном сообщении за другим операторам настоятельно рекомендуется укрепить свое оборудование.

Келберт предупреждает, что многие коммунальные предприятия отстают, и ни одно ведомство не обязывает их планировать работы по устройству каменной плиты под линиями электропередач. Плита никуда не денется.