Новую модель процесса движения тектонических плит разработали ученые
Новую численную модель одного из основных процессов, лежащих в основе движения тектонических плит Земли, разработали ученые из Лиссабонского университета, 11 марта сообщает Phys.org.
Тектонические плиты на поверхности Земли подобны кусочкам головоломки, которые находятся в постоянном, очень медленном движении. В среднем они перемещаются всего на 10 сантиметров в год.
Однако эти кусочки головоломки не совсем подходят друг другу: на одной плите есть зоны, которые в конечном итоге погружаются под другую, так называемые зоны субдукции, занимающие центральное место в динамике планеты. Это движение происходит медленно, но оно может привести к моментам большого высвобождения энергии, и на протяжении тысячелетий в этих регионах образуются большие горные хребты или морские впадины.
Известно, что в этих зонах, в масштабе тысячелетий, этот процесс может застопориться и повернуть вспять, что приведет к возникновению новых зон субдукции. Чтобы узнать как образуются зоны субдукции, ученые включили в модели различные силы, участвующие в этом процессе.
В новом исследовании ученые впервые смоделировали в трех измерениях один из наиболее распространенных процессов формирования новых зон субдукции, обеспечив динамическое и реалистичное моделирование всех сил, включая собственную гравитацию Земли.
«Зоны субдукции являются одной из главных особенностей нашей планеты и главной движущей силой тектоники плит и глобальной динамики планеты, — объяснил научный сотрудник Лиссабонского университета Хайме Алмейда. — Зоны субдукции также являются местами, где происходят землетрясения большой силы, как в случае Тихоокеанского Огненного кольца, крупнейшей системы зон субдукции в мире. По этой причине чрезвычайно важно понять, как начинаются новые зоны субдукции и как происходит этот процесс».
В процессе работы каждое моделирование занимало до недели для обработки на суперкомпьютере в Университете Йоханнеса Гутенберга. Но для запуска модели могли потребоваться недели или даже месяцы, однако ученым удалось разработать вычислительный код, который значительно ускорил процесс.
«Было высказано теоретическое предположение, что новые зоны субдукции с большей вероятностью образуются из ранее существовавших, но модели такого рода никогда не проводились. В некотором смысле это кажется проще и более вероятным, чем ожидалось», — сказал исследователь Жуан Дуарте.
По словам ученых, эта модель открывает новые перспективы и представляет собой отправную точку для изучения конкретных регионов нашей планеты.
«Сейчас мы применяем эти модели к конкретным случаям, таким как зоны субдукции, которые начинаются в Атлантическом океане, в Карибском бассейне, на дуге Шотландии, рядом с Антарктидой и на юго-западной окраине Португалии, и которые могут привести к закрытию Атлантического океана», — сказал Жуан Дуарте.
По его словам лиссабонское землетрясение 1755 года, возможно, было предвестником начала субдукции на нашей территории, и есть данные морской геологии, подтверждающие это.
