Ново проучване на учени от НАСА е доказало, че геотермалният източник на топлина, наречен мантионен плам, дълбоко под земята в Мария Бърд в Антарктида, обяснява бързото топене, което създава езера и реки под ледената покривка. Въпреки че източникът на топлина не представлява нова или нарастваща заплаха за ледената покривка на Западен Антарктида, това може да помогне да се обясни защо ледената покривка е нестабилна днес.
Стабилността на ледена покривка е тясно свързана с това колко вода тече отдолу, което прави ледниците по-лесно да се плъзгат. Разбирането на източниците и бъдещето на топената вода в Западна Антарктида е важно за оценка на скоростта, с която ледът може да се стопи и да увеличи нивата на океанската вода.
Ледниците на Антарктида са нестабилни и изпълнени с реки и езера, най-голямото от които е езерото Ерие. Много езера бързо се запълват и оттичат, като причиняват ледената повърхност на хиляди фута над тях да се издигне и да падне цели 6 метра. Движението позволява на учените да преценят къде и колко вода трябва да съществува.
Преди около 30 години учен от Университета в Колорадо Денвър предположи, че топлината от мантийния шлейф под земята от Мари Бърд може да обясни регионалната вулканична активност и топографската функция на купола. Много скорошни сеизмични изображения подкрепят тази концепция.
С малките директни измервания, които съществуват по леда, учените от JPL са измислили по-добър начин да проучат идеята за мантийния шлейф чрез числени симулации. Те използваха модела на системата от ледени листове (ISSM), числово описание на физиката на ледените покривки, разработено от учени от JPL и Калифорнийския университет, Ървайн.
За да гарантират, че моделът е реалистичен, учените наблюдават промените в повърхността на ледената покривка, като използват данни от спътника на НАСА IceSat и въздушната кампания на операция IceBridge.
Тъй като местоположението и размерът на евентуалния плащ на мантията бяха неизвестни, те тестваха пълната гама от това, което е физически възможно за няколко параметъра, произвеждайки десетки различни симулации.
Те откриха, че потокът от енергия от мантийния шлейф не трябва да е повече от 150 миливата на квадратен метър. За сравнение, в регионите на САЩ без вулканична активност топлинният поток от земната мантия варира от 40 до 60 миливата.
Промоционално видео:
В националния парк Йелоустоун - известен геотермален горещ пункт - топлината отдолу е около 200 миливата на квадратен метър средно в парка, въпреки че отделните геотермални свойства, като например гейзерите, са много по-горещи.
Симулации на учени Serucy и Ivins, използващи топлинен поток над 150 миливата на квадратен метър, показаха прекалено много топене, за да бъдат в съответствие с данните от космическата среда, освен на едно място: зона дълбоко в морето на Рос, известна с интензивни потоци на вода. Този район изисква топлинен поток от най-малко 150-180 миливата на квадратен метър. Сеизмичните изображения обаче показват, че топлината на мантията в този регион може да достигне ледената покривка чрез разрив, тоест счупване на земната кора, каквато се появи в долината на Големия разлом в Африка.
Смята се, че мантийните потоци са тесни скални потоци, които се издигат през земната мантия и се разпространяват като шапка от гъби под земната кора. Плавателността на материала, част от който се стопява, кара кора да изпъква нагоре. Теорията на мантийния шлейф е предложена през 70-те години, за да се обясни геотермалната активност, която се проявява далеч от границата на тектонската плоча като Хаваи и Йелоустоун.
Плащът на Мари Бърд се е образувал преди 50 до 110 милиона години, много преди появата на ледената покривка на Западна Антарктида. В края на последната ледникова епоха преди около 11 000 години ледената покривка премина през период на бързи, продължителни загуби на лед, когато промените в глобалните метеорологични условия и покачващото се морско равнище изтласкаха топлата вода по-близо до ледената покривка - точно както днес.
"Наличието на този мантия е много важно, защото подсказва, че ледът на Антарктида е по-уязвим в тази област: тази допълнителна топлина загрява леда, което предполага по-голяма слабост на фона на бъдещи и минали промени в околната среда", казват изследователите.