Радіолокаційні знімки дозволили виявити незвичайні структури, схожі на плюми, глибоко всередині крижаного щита Гренландії, які спотворюють шарувату структуру, сформовану протягом мільйонів років. Через майже десять років після їх відкриття вчені, ймовірно, змогли пояснити їх природу, повідомляє Science Alert.
Моделювання, проведене дослідниками, показало, що ці плюми вражаюче нагадують конвекцію – висхідний переніс тепла, який зазвичай асоціюється з розпеченою, рідкою породою, що вирує під поверхнею Землі.
“Виявлення можливості теплової конвекції всередині крижаного щита дещо суперечить нашій інтуїції та очікуванням. Проте лід, принаймні, в мільйон разів м’якший за мантію Землі, тому фізика тут цілком логічна. Це справжнє диво природи”, — зазначив гляціолог Роберт Лоу з Університету Бергена в Норвегії.
Крижаний покрив займає 80% території Гренландії, це один із найбільших на планеті резервуарів замерзлої води. За прогнозами, після танення та потрапляння в океан, він відіграє важливу роль у підвищенні рівня моря. Розуміння фізичних процесів всередині нього є критично важливим для прогнозування змін крижаного покриву з часом.
Тому вчені використовують радіолокаційні технології. Радіохвилі проходять через лід і відбиваються по-різному, стикаючись із внутрішніми шарами – снігом, що випав давно і ущільнився в лід внаслідок накопичення нового снігу. Кожен з цих шарів має свої особливості – наприклад, різний рівень кислотності та варіації у вмісті пилу, попелу і хімічного складу.
У 2014 році вчені описали структури, виявлені всередині льоду Гренландії. Ці великі утворення, що вигинаються вгору, не мали зв’язку з топографією корінної породи, що лежить нижче, і залишаються загадкою, яку дослідники намагаються розгадати з того часу.
Попередні дослідження припускали, що утворення цих структур може бути пов’язане з замерзанням талої води на нижній стороні крижаного щита або міграцією слизьких ділянок. Але ще одна модель припускала, що всередині крижаних щитів може відбуватися термічна конвекція.
Щоб перевірити цю гіпотезу, вчені провели комп’ютерне моделювання. Вони створили спрощений цифровий зріз крижаного щита Гренландії та поставили просте запитання: якщо основа льоду нагрівається знизу, чи може конвекція формувати структури, подібні до тих, що спостерігаються за допомогою радара?
За певних умов модель почала відтворювати висхідні потоки, що нагадують шлейфи льоду – колони, які піднімаються і формують вищерозміщені шари, надаючи їм форми, що вражаюче нагадують ті, що видно на радіолокаційних зображеннях.
У моделі теплові потоки виникали лише тоді, коли лід біля основи був теплішим і значно м’якшим, ніж передбачають стандартні припущення. Це свідчить про те, що якщо причина дійсно полягає в конвекції, то лід біля основи крижаного щита північної Гренландії може бути м’якшим, ніж вважалося раніше.
Тим часом кількість тепла, необхідна для формування цих конвекційних висхідних потоків у моделі, відповідала безперервному потоку тепла з Землі, що виникає внаслідок радіоактивного розпаду елементів у земній корі та залишкового тепла від формування Землі в процесі її поступового охолодження протягом мільярдів років.
Цей ефект є незначним, але з часом, під величезним шаром ізолюючого матеріалу, він може накопичитися в достатній кількості, щоб нагріти і розм’якшити лід над ним.
Раніше вчені повідомляли, що рівень моря біля Гренландії знизиться, хоча в усьому світі він зростатиме.