Ученые обнаружили, что излучение Солнца влияет на самые глубокие слои Земли

Геофизики из Китайской академии наук, изучая глубокие слом мантии под океаном, обнаружили, что образцы из разных широт слишком сильно отличаются. Исследовательское любопытство привело их к неожиданному открытию: излучение Солнца, которое варьируется в разных широтах, соответственно влияет на разное распределение морских организмов в толще воды. А те в свою очередь, попадая в земную мантию, по-разному меняют окислительно-восстановительные процессы в ней. Исследование, опубликованное в Nature Communications, впервые демонстрирует, как Солнце может действовать в самых глубоких слоях нашей планеты.

Команда исследовала процессы, важные для поиска металлических руд (меди, олова, лития) — такие, как изменения окислительно-восстановительного состояния мантии Кайнозойской дуги на дне океана. Ученые сравнили тысячи образцов магмы и увидели, что окислительно-восстановительное состояние зависит от широты: причем мантия была менее окислена в низких широтах.

Предыдущие исследования, как поясняют авторы, не показали такой зависимости, потому что изучались образцы из одних и тех же широт в северном полушарии и в «тропической зоне».

«Наши образцы из разных широт показали значительную разницу, что возбудило наше любопытство. Попытки объяснить различия привели к открытию неожиданной закономерности! Она предполагает, что солнечное излучение и климат поверхности оказывает прямое и жизненно важное влияние на недра Земли», — геолог Ван Бо, Институт геологии и геофизики Китайской академии наук.

Хотя для обывателей это может стать новостью, ученые давно в курсе, что Солнце светит не всем одинаково. На разных широтах его излучение создает разные температурные градиенты, в том числе на поверхности моря. Под эти «полосы температур» подстраиваются морская флора и фауна, включая фитопланктон. Затем эти богатые углеродом организмы попадают в недра земли в результате субдукции океанических плит (когда более тяжелая плита ныряет под вторую плиту и погружается в мантию). Но так как изначально их количество отличается по широтам, то и скопления органического углерода в мантии в итоге будут разными.

Авторы пришли к выводу, что большее количество органики — углерода и сульфидов от субдуцированного фитопланктона — откладывается на дне океана в низких широтах. В итоге это приводит к тому, что окисление там меньше. То есть картина изменений окислительно-восстановительного состояния мантии контролируется этими отложениями, зависящими от солнечного излучения в разных широтах.

Это впервые, по словам авторов, отражает, как глубоко влияние Солнца проникает в Землю. Долгие годы считалось, что именно внутренние изменения в недрах влияют на процессы поверхности: как столкновения тектонических плит и извержения на массовые вымирания и смену ледниковых и парниковых периодов. Однако, теперь мы можем видеть, как наше светило, создавая климат поверхности, регулирует самые глубинные процессы на планете.