News

Vědci objevili prastarý horský systém, který je třikrát delší než Himaláje

Obrovský sesuv půdy, který ve 12. století zdemoloval jeden z himálajských vrcholů, vrhl světlo na vývoj vysokohorských systémů

Geologové objevili v Himalájích stopy po gigantickém kolapsu, který zničil jeden z osmitisícových vrcholů rozsáhlého masivu Annapurny. Sesuv půdy, který přemístil přibližně 23,5 kubických kilometrů horniny, nastal kolem roku 1190. Podle vědců takovéto rozsáhlé, ale vzácné závaly charakterizují erozní režim horských systémů se strmými svahy a vysokými trvale zamrzlými vrcholy a ukazují, jak může dojít k dlouhodobému topografickému vývoji vysokohorských oblastí. O studii informuje článek v časopise Příroda.

Himaláje jsou nejvyšší a jeden z nejaktivnějších horských systémů na Zemi. Navzdory četným studiím však vědci dosud nemají shodu na tom, jak k jeho vývoji dochází, pokud jde o vztah mezi procesy tektonického zdvihu a eroze. Zejména způsob ničení nejvyšších himálajských vrcholů je nejasný.

Podle jednoho úhlu pohledu výška hor při jakékoli rychlosti tektonického zdvihu závisí hlavně na tom, kde leží napájecí hranice ledovce, který je pokrýval. Předpokládá se, že efektivní zvětrávání, ke kterému dochází pod touto hranicí, způsobuje postupný ústup vrcholů ledovcových karů přibližně stejnou rychlostí, jakou sesuvný ledovec prohlubuje dno údolí. Vrcholy pohoří jsou přitom neustále ve výšce asi 1,5 kilometru nad úrovní napájecí hranice ledovce. Ne vždy však tento mechanismus funguje. Nedá se tedy použít při popisu Himalájí, kde se osmitisícové vrcholy tyčí nad potravní čárou do výšky až tří kilometrů: rychlost eroze se zde ukazuje jako nižší, protože cykly tání a mrazu nezabírají pracovat ve vysokých nadmořských výškách.

Zajímavé:  Vědci odhalili původ lochnesské příšery.

Vědci se domnívají, že v takových podmínkách je hranice růstu horských vrcholů určena pouze mechanickou pevností masivu a změna jejich strmosti a výšky nastává v důsledku sesuvů půdy. Bohužel stále neexistuje žádný systematický katalog těchto jevů, které mohou způsobit katastrofy kvůli přehrazení údolí himálajských řek. Je proto obtížné spolehlivě posoudit jejich přínos k dlouhodobému vývoji vysokohorských oblastí.

Seismická pozorování ukazují, že oblasti umístěné nad tříkilometrovou značkou zažívají méně sesuvů půdy než níže položené oblasti. To naznačuje, že buď ve vysokých nadmořských výškách funguje jiný erozní mechanismus, nebo je zde rozložení četnosti a velikosti sesuvů vychýleno směrem k velmi velkým, ale relativně vzácným událostem.

Důkazy o jedné takové katastrofě objevil Jérôme Lavé z Lorraine University a jeho kolegové z Nepálu, USA a Francie. Obří sesuv byl identifikován výzkumníky v Annapurně, jednom z nejvyšších pohoří v centrální části Nepálu, které patří do hlavního himálajského pohoří. Stopy sesuvu jsou lokalizovány v ledovcovém karu Sabche, hluboké prohlubni o průměru asi 8,5 km na jihozápadním svahu vrcholu Annapurna IV.

Cirque Sabche je ohraničen extrémně strmými útesy a jeho dno je vyplněno sedimenty, které byly dříve popisovány jako morénové nebo glaciolakustrinové usazeniny (nepřístupnost oblasti dlouho bránila jejich přesnému terénnímu popisu). Lave a jeho kolegové zjistili, že sedimenty jsou brekcie, hornina tvořená stmelenými nezakulacenými úlomky. Brekcia z cirku Sabche se skládá z vysoce fragmentovaných (centimetrových až decimetrových) vápencových klastů v práškové matrici bohaté na uhličitany. Mocnost těchto nánosů přesahuje 400 metrů a na některých místech dosahuje i kilometr.

Ukázalo se, že kruh byl vyplněn brekcií relativně nepřetržitě, bez jakýchkoliv nesrovnalostí, ale v jeho tloušťce vědci objevili vnitřní smykové zóny. Všechny tyto rysy umožnily vědcům dospět k závěru, že sedimenty v cirku Sabche vznikly v důsledku jediné a extrémně rozsáhlé laviny sesuvu trosek. Objem materiálu vyplňujícího dutinu se odhaduje na 23,5 +4 /-3 kubických kilometrů. Stopy této skalní laviny badatelé našli i mimo cirkus, v horní části údolí řeky Seti – zde podle odhadů vyšlo asi 3,5 kubického kilometru trosek a prachu. S přihlédnutím k průměrné pórovitosti brekcie 15 ± 5 procent vědci odhadli celkový objem zhroucené horniny na 23,5 + 3,5 /-3 kubických kilometrů a byl to největší sesuv půdy zaznamenaný v Himalájích.

Zajímavé:  Jak hacknout systém odměn pro udržení motivace.

Měření obsahu kosmogenního chloru-36 (36Cl) ve vzorcích odebraných z povrchových oblastí brekciové vrstvy umožnilo získat datum vzniku tohoto povrchu – 1196 s chybou ± 75 let. Kromě toho Lave a kolegové datovali živec ve vzorcích brekcie z vnitřní smykové zóny pomocí infračerveně stimulované luminiscence (IRSL) a získali o něco starší věk pro událost: asi před 1200 lety, nejméně před 900 lety. Nakonec byly výsledky upřesněny radiokarbonovým datováním rostlinných fragmentů z kontaktní zóny mezi lavinovým materiálem a skalním podložím v údolí Seti. Uvedl kalibrované datum 1190 s chybou ±26 let.

Vědci identifikovali místo megasesuvu – severovýchodní svah Sabche Circus, vedle vrcholu Annapurna IV. Vynikají zde skalnaté povrchy bez výraznějších známek eroze. Pomocí bayesovského modelování založeného na výpočtu geomechanických charakteristik hornin masivu Annapurny pro různé výšky získali vědci řadu rekonstrukcí paleo-Annapurny IV, ze kterých vybrali ty, které splňovaly požadavek stability svahu a údaje o objemu zřícených hornin. Skála. Průměrný model ukazuje, že vrchol paleo-Annapurna IV dosahoval nadmořské výšky asi 8100 metrů, to znamená, že byl asi o 600 metrů výše než moderní vrchol Annapurna IV (7525 metrů).

Při analýze příčin této události autoři studie poukazují na jasnou tendenci Vysokých Himalájí (hlavní pásmo tohoto horského systému) k rozsáhlým svahovým poruchám. Za faktory připravující katastrofu lze považovat jevy jako prohlubování údolí a intenzivní praskání mrazem v blízkosti napájecí hranice ledovce, protože tvoří nestabilní zóny kolem ledovcových karů. Určitou roli v tomto procesu zřejmě hraje i orientace výskytu břidlicových hornin.

Pokud jde o spouštěč kolapsu, zdá se vědcům v tomto případě zdánlivě logický předpoklad velkého zemětřesení pochybný. V blízkosti Annapurny jsou známá silná zemětřesení kolem roku 1100, stejně jako v letech 1255 a 1344, ale tato data se neshodují s daty získanými pro sesuv půdy v Sabche cirque. Lave a jeho kolegové navrhli, že za tak silné kolapsy jsou zodpovědné přetrvávající mrazivé podmínky na nejvyšších vrcholcích. Vedou ke zpevnění svahů a tím komplikují vznik malých a středně velkých sesuvů. Vrchol dále stoupá, dokud není v důsledku gravitační nestability překročena mez mechanické pevnosti takto zmrzlé horniny. Poté nastává obrovský kolaps.

Zajímavé:  Londýnské Natural History Museum vybralo ty nejkrásnější fotografie divoké zvěře –

Podobný scénář může fungovat nejen v Himalájích, ale i v jiných vysokých, aktivně rostoucích horských systémech. Budoucí výzkum pomůže přesněji posoudit příspěvek k evoluci takových oblastí, jako je Centrální Tien Shan, Pamír a Karakoram, a vytvořit spojení mezi rychlostí tektonického zdvihu a výškou největších vrcholů nad linií zásobování ledovcem.

Dříve N+1 informoval o tom, jak byl na pobřeží Kaspického moře objeven největší aktivní sesuv půdy na souši a jak by oteplení způsobilo extrémně silné srážky na vysočinách severní polokoule. Vyprávěli jsme také, jak na Everestu ve výšce více než pět kilometrů našli zoologové vrh manulových koček.

Vědci spojují zrychlení evoluce se vznikem supermasivních horských systémů na Zemi

Vědci spojují zrychlení evoluce se vznikem supermasivních horských systémů na Zemi

Australští vědci došli k závěru, že na starověkých subkontinentech Nuna a Gondwana existovaly supermasivní horské systémy, které dosahovaly úrovně himálajských osmitisícovek a byly třikrát delší než Himaláje. Zničení těchto starobylých, majestátních hor mohlo podle výzkumníků z Australské univerzity podnítit největší evoluční boom v biosféře Země. V historii planety také existovalo období známé jako „nudná miliarda“ – spojené s malou tektonickou aktivitou a evolučním klidem. Pojďme se bavit o naší planetární soustavě, o Zemi a vzniku života na ní.

Naše Země je podle vědeckých údajů stará více než 4,6 miliardy let. Stejně jako Slunce a další planety sluneční soustavy vzniklo z oblaku kosmického prachu a plynů. To je však pouze jedna z hypotéz pro vzhled naší planety a našeho systému. Nebudeme zabíhat do jeho podrobností. Nacházíme se poblíž jedné z malých spirál Mléčné dráhy, nazývané Orion Arm nebo Orion Spur, která se nachází mezi rameny Střelce a Persea, přibližně 25 000 světelných let od galaktického středu. Alespoň to si myslí NASA. Délka zemského rovníku je 40 075 kilometrů, což z něj dělá největší kamennou planetu sluneční soustavy.

Zajímavé:  Lži a pravdy o fosilních palivech.

Naši Zemi lze právem nazvat mnohovrstevnou. O biosféře se zatím bavit nebudeme. Začněme atmosférou a hydrosférou (světové oceány), následuje zemská kůra, pod ní je plášť a jádro. Nezaměřujme se na to, že plášť a jádro jsou také vícevrstvé. Na povrchu pláště, který je jakýmsi oceánem roztaveného magmatu, se při pohybu vznášejí tektonické desky a vytvářejí kontinenty. Hory vznikají tam, kde se desky srazí.

Pod zemskou kůrou v plášti vědci objevili obrovské shluky – vlečky, které jsou podle jejich názoru zdrojem stoupajícího magmatu a ovlivňují tvorbu kimberlitových trubic, které „dodávají“ diamanty na povrch planety. Jeden z chocholů se nachází pod Afrikou, druhý pod Tichým oceánem. Možná existují i ​​na jiných místech. Předpokládá se, že tyto shluky existují miliardy let a stejně jako kontinenty se mohou rozšiřovat a fragmentovat. Možná s jejich existencí souvisel vznik obřích horských systémů v dávné geologické minulosti Země.

V moderní době je nejvyšším bodem nad hladinou moře vrchol Mount Everestu s absolutní hodnotou plus 8 849 metrů nad zemí. Hladina Baltského moře je brána jako nulová hladina. Jako lyrickou odbočku řeknu, že jako alternativa k Everestu (asi 6,3 tisíce km od něj) je přibližně 350 km jihozápadně od ostrova Guam v Tichém oceánu Mariánský příkop ve tvaru půlměsíce. Jeho hloubka je 10 984 m.

Nyní si představte, že na starověkých kontinentech Nuna a Gondwana (je zvláštní, že ve studiích australských vědců není o Pangea žádná zmínka) vznikly vysoké, masivní a velké horské systémy, které tyto kontinenty rozdělovaly na části. A nyní je tu však takový horský supersystém – Kordillery, jejichž délka je více než 18 000 km. Je ale rozdělený na tři části a do výšky Himaláje zjevně nedosahuje. Vraťme se ke starověkým supermasivním horám, které podle vědců z Australské národní univerzity (ANU) sehrály důležitou roli v evoluci.

Zajímavé:  Jak sbírat a sušit fireweed.

Při své práci výzkumníci použili speciální markery – stopy zirkonu s nízkým obsahem lutecia – kombinace minerálních prvků a prvků vzácných zemin, které se mimochodem vyskytovaly pouze ve vysokých horách, kde vznikají pod silnými tlak. Vznik supermasivních horských systémů je spojen se dvěma obdobími v historii Země: prvním – mezi 2000 a 1 800 miliony let, a druhým – mezi 650 a 500 miliony let.

Podél srážkových linií tektonických desek vznikaly obrovské hřbety. Skály, které ležely v hlubinách a samotné magma stoupaly k nebesům. Poté byly hory zničeny vlivem eroze (větru), vody a dalších sil, které poskytovaly bohatý soubor minerálů pro růst živých organismů a rozvoj jejich biodiverzity.

Kandidát ANU PhD Ziyi Zhu, který vedl tým australských vědců, řekl, že existuje souvislost mezi těmito dvěma případy vzniku superhor a dvěma z nejdůležitějších období evoluce v historii Země. Vědci spojují vznik supermasivního horského systému na kontinentu Nuna se vznikem nejjednodušších eukaryotických organismů, které následně daly vzniknout rostlinám a zvířatům. Druhý výskyt velehor, známý jako Trans-Gondwanan, se shoduje s výskytem prvních velkých zvířat před 575 miliony let a s kambrickou evoluční explozí (k níž došlo o 45 milionů let později), která zanechala stopy v podobě starověkých fosílie.

Spoluautor výzkumu Ziyi Zhu, profesor Jochen Brox, řekl: „Je úžasné, že celá historie horského stavitelství v průběhu času se stala tak jasnou. Ukazuje tyto dva obrovské výbuchy: jeden spojený s výskytem zvířat a druhý s výskytem složitých velkých buněk.“ Vědci poznamenali: „Jak hory erodovaly, dodávaly do oceánů základní živiny, jako je fosfor a železo, přetěžovaly biologické cykly a poháněly evoluci směrem k větší složitosti. Superhory také mohly zvýšit hladiny kyslíku v atmosféře potřebné pro dýchání složitého života.“

Zajímavé:  Anketa: Do které země byste se chtěli přestěhovat?.

Raná atmosféra Země neobsahovala téměř žádný kyslík. Předpokládá se, že jeho hladina v atmosféře se zvyšovala právě se změnami, které vznikly v obdobích existence supermasivních horských systémů. Brox vysvětlil: „Nárůst atmosférického kyslíku spojený s erozí transgondwanského horského systému, který byl největší v historii Země a byl důležitým předpokladem pro vznik zvířat.“

Neexistuje žádný důkaz, že by se v jakékoli fázi mezi těmito dvěma událostmi vytvořily další superhory, což je činí ještě významnějšími. Spoluautor Ziyi a Brocks profesor Ian Campbell řekl: „Časový interval mezi 1 800 a 800 miliony let je znám jako nudná miliarda, protože v té době nedošlo k žádnému pokroku v evoluci. Zpomalení se vysvětluje absencí superhor. během tohoto období, což snižuje přísun živin do oceánů. Tento výzkum nám dává markery, abychom mohli lépe porozumět vývoji raného komplexního života.“

Sovětský vědec Alexander Ivanovič Oparin a anglický biolog John Haldane ve dvacátých až třicátých letech minulého století nezávisle na sobě navrhli, že některé molekuly organických látek jsou koncentrovány do koacervátových kapiček. Hypotéza, že život vznikl z ribozymů, se nazývá hypotéza světa RNA. Možnost vzniku organických látek z anorganických byla experimentálně potvrzena v Miller-Ureyho experimentu. Proteiny, které se v tomto případě objevily, však nebyly schopné vlastní reprodukce.

Existuje ještě jedna hypotéza o vzniku života hodná respektu a pozornosti, která koresponduje se závěry vědců z ANU. Její autoři se domnívají, že rezervoáry železa bohatého na kyslík umístěné mezi zemským jádrem a pláštěm mohly hrát důležitou roli v historii Země, včetně rozpadu superkontinentů, vzniku hor, dramatických změn ve složení zemské atmosféry a vzniku života. Tým, který zahrnuje vědce z Carnegie, Stanfordské univerzity, Centra pro pokročilé studium vysokotlaké vědy a technologie v Číně a Chicagské univerzity, zkoumal chemii železa a vody při extrémních teplotách a tlacích na hranici mezi zemským jádrem. a plášť.

Zajímavé:  Chytrý prsten Ringo byl představen s jedinečnými možnostmi pro sledování tuku a vody.

Vedoucí výzkumu Ho-kwang (Dave) Mao řekl: „Pomocí teoretických výpočtů a laboratorních experimentů k obnovení prostředí odpovídajících hranicím jádra a pláště odhaduje tým na základě svých výpočtů a znalostí chemie desek, že 300 milionů tun vody se setkaly se železem v jádru a vytvořily masivní horniny oxidu železitého.“

Tyto extrémně na kyslík bohaté horniny se mohou rok co rok neustále hromadit nad jádrem a rostou do gigantických velikostí podobných kontinentu. Geologická událost, která zahřála tyto horniny oxidu železitého, by mohla způsobit masivní erupci, při níž by se na povrch náhle uvolnilo velké množství kyslíku.

Vědci se domnívají, že taková exploze kyslíku by mohla dostat do zemské atmosféry obrovské množství plynu – dost na to, aby spustilo takzvanou „Velkou událost okysličování“, ke které došlo asi před 2,5 miliardami let a vytvořila naši atmosféru bohatou na kyslík, podmínky, které nakoply mimo růst života závislého na kyslíku, jak jej známe. „Tato nově objevená reakce štěpení vody při vysoké teplotě a intenzivním tlaku ovlivňuje geochemii od hlubokého nitra až po atmosféru. Nyní je třeba revidovat mnoho předchozích teorií,“ vysvětlil Mao.

Otázka původu života na planetě znepokojuje mysl vědců už stovky let, ale stále neexistuje jediná hypotéza. Mimochodem, existuje verze, že život na naší planetě přinesly z vesmíru meteority a komety. Země je však zatím jedinou planetou ve Vesmíru, kde s jistotou víme, že inteligentní život existuje.

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Back to top button