Горная порода, найденная на острове в Папуа — Новой Гвинее, оказалась заметно горячее ожидаемого во время погружения в недра Земли. Это открытие ставит под сомнение существующие представления о температурных условиях в зонах субдукции, где одна тектоническая плита уходит под другую. Такие процессы связаны с землетрясениями, вулканизмом и длительным круговоротом углерода.
Исследователи установили, что около четырех миллионов лет назад образец опустился на глубину не менее 90 километров. Примерно на отметке 45 километров его температура уже достигала около 700 градусов Цельсия. На конечной глубине порода нагрелась примерно до 800 градусов, хотя современные модели предсказывают для верхней части такого пути более низкие значения.
Международная группа под руководством специалистов Гёттингенского университета изучила эклогит — красно-зелёную горную породу, формирующуюся под огромным давлением. Внутри её минералов сохранились микроскопические включения коэсита, образование которого требует очень высокого давления. Эти признаки позволили определить глубину погружения и восстановить температурные условия, через которые прошёл образец; результаты опубликованы в журнале Nature Geoscience.
Учёные считают неожиданным резкий переход от относительно горячих условий на небольшой глубине к более холодному режиму ниже, если оценивать температуру с учётом глубины. Ян Шёниг из Гёттингенского университета заявил, что такая смена противоречит нынешним тепловым моделям зон субдукции. Ранее исследователи уже находили породы с необычно высокой температурой, однако столь наглядная фиксация изменения условий на одном пути наблюдается впервые.
Одним из возможных объяснений называют нагрев из-за напряжения и трения, возникающих при движении тектонических плит. Другой вариант связан с тем, что зона субдукции могла быть слишком молодой и ещё не успела остыть до расчётных значений. Более точное понимание температур в таких областях поможет изучать их влияние на землетрясения, вулканическую активность и перемещение химических веществ, включая долгосрочный круговорот углерода.