Jauns NASA zinātnieku pētījums ir pierādījis, ka ģeotermiskais siltuma avots, ko sauc par mantijas plūmi, dziļi pazemē Marijas putnā Antarktīdā, izskaidro straujo kušanu, kas ezerus un upes rada zem ledus lapas. Kaut arī siltuma avots nav jauns vai pieaugošs drauds Antarktikas Rietumu ledus loksnei, tas var palīdzēt izskaidrot, kāpēc ledus lapa šodien ir nestabila.
Ledus loksnes stabilitāte ir cieši saistīta ar to, cik daudz ūdens plūst no apakšas, kas atvieglo ledāju slīdēšanu. Izpratne par izkusušā ūdens avotiem un nākotni Rietumantarktīdā ir svarīga, lai novērtētu ledus izkausēšanas ātrumu un paaugstinātu okeāna ūdens līmeni.
Antarktīdas ledāji ir nestabili un piepildīti ar upēm un ezeriem, no kuriem lielākais ir Erijas ezers. Daudzi ezeri ātri piepildās un aizplūst, liekot ledus virsmai tūkstošiem pēdu virs tiem pacelties un nokrist pat 6 metrus. Kustība ļauj zinātniekiem noteikt, kur un cik daudz ūdens vajadzētu atrasties.
Apmēram pirms 30 gadiem Kolorado Denveras universitātes zinātnieks ierosināja, ka siltums, ko rada Marijas Putna pazemes mantiņas, varētu izskaidrot reģionālo vulkānisko aktivitāti un kupola topogrāfisko funkciju. Ļoti nesenā seismiskā attēlveidošana ir atbalstījusi šo koncepciju.
Ar mazajiem tiešajiem mērījumiem, kas pastāv gar ledu, JPL zinātnieki ir nākuši klajā ar labāku veidu, kā ar skaitlisku simulāciju palīdzību izpētīt mantijas krājuma ideju. Viņi izmantoja Ice Sheet System Model (ISSM), skaitlisku ledus lapu fizikas aprakstu, ko izstrādājuši JPL un Kalifornijas Universitātes Irvine zinātnieki.
Lai pārliecinātos, ka modelis ir reālistisks, zinātnieki novēroja izmaiņas ledus virsmas virsmā, izmantojot datus no NASA satelīta IceSat un operācijas IceBridge gaisa kampaņas.
Tā kā iespējamās mantijas plūmes atrašanās vieta un lielums nebija zināmi, viņi pārbaudīja visu, kas fiziski bija iespējams, vairākiem parametriem, sagatavojot desmitiem dažādu simulāciju.
Viņi atklāja, ka enerģijas plūsmai no mantijas slāņa jābūt ne vairāk kā 150 milvatiem uz kvadrātmetru. Salīdzinājumam - Amerikas Savienoto Valstu reģionos bez vulkāniskās aktivitātes siltuma plūsma no Zemes mantijas svārstās no 40 līdz 60 milvatiem.
Reklāmas video:
Jeloustonas nacionālajā parkā - slavenajā ģeotermālā tīklājā - siltums no apakšas ir aptuveni 200 milvatu uz kvadrātmetru, vidēji parkā, lai arī atsevišķas ģeotermiskās īpašības, piemēram, geizeriem, ir daudz karstākas.
Zinātnieku Seruci un Iviņu veiktās simulācijas, izmantojot siltuma plūsmu virs 150 milvatu uz kvadrātmetru, parādīja pārāk lielu kausēšanu, lai atbilstu kosmosa datiem, izņemot vienu vietu: teritoriju dziļi Rosas jūrā, kas pazīstama ar intensīvām ūdens plūsmām. Šajā apgabalā bija nepieciešama siltuma plūsma vismaz 150–180 milvatu uz kvadrātmetru. Tomēr seismiskā attēlveidošana parādīja, ka mantijas karstums šajā reģionā var sasniegt ledus lapu caur plaisu, tas ir, zemes garozas pārrāvumu, piemēram, kas parādījās Lielajā Rifta ielejā Āfrikā.
Tiek uzskatīts, ka mantijas plūmes ir šauras klinšu straumes, kas paceļas cauri Zemes mantijai un izplatās kā sēņu vāciņš zem zemes garozas. Materiāla peldspēja, no kura daži ir izkusuši, izraisa garozas izspiešanos uz augšu. Mantle plūmju teorija tika ierosināta 1970. gados, lai izskaidrotu ģeotermisko aktivitāti, kas notiek tālu no tektonisko plākšņu robežas, piemēram, Havaju salās un Jeloustonā.
Marijas Putna mantijas plūme izveidojās pirms 50 līdz 110 miljoniem gadu, ilgi pirms Rietumantarktīdas ledus parādīšanās. Pēdējā ledus laikmeta beigās pirms apmēram 11 000 gadiem ledus loksne piedzīvoja strauju, ilgstošu ledus zudumu periodu, kad globālo laika apstākļu izmaiņas un jūras līmeņa celšanās lika siltajam ūdenim tuvināties ledus loksnei - tieši tāpat kā mūsdienās.
"Šīs mantijas plūmes klātbūtne ir svarīga, jo tas liek domāt, ka Antarktīdas ledus šajā apgabalā ir jutīgāks: šis papildu karstums silda ledu, kas liecina par lielāku vājumu, ņemot vērā nākotnes un pagātnes izmaiņas vidē," saka pētnieki.