Изменения на Марсе

Принято считать, что поверхность Марса — застывшая пустыня, где ничего не происходит. Иногда случаются пылевые бури. Однако свежие снимки с камеры HRSC на борту орбитального аппарата Mars Express показывают кое-что неожиданное: по равнине Утопия, тёмное покрывало вулканического пепла медленно наступает на красные пески. И делает это по геологическим меркам довольно быстро.

Чтобы заметить движение, понадобилось полвека. В 1976 году этот же участок сфотографировали орбитальные аппараты «Викинг». Спустя примерно 48 лет Mars Express снял ту же область — и разница бросается в глаза. Тёмное пятно заметно расползлось, контрастируя с привычной охристой пылью. Для планетарной геологии полвека — это щелчок пальцев. А изменения уже видны.

Сам пепел — древний. Учёные считают, что он состоит из так называемых мафических минералов: оливина и пироксена, богатых железом и магнием. Эти породы родом из недр марсианских вулканов — скорее всего, их выбросили в атмосферу гиганты вроде Олимпа миллиарды лет назад. Кстати, оливин быстро разрушается при контакте с водой, а здесь он прекрасно сохранился. Это лишний раз подтверждает, что Марс был сухим очень и очень давно.

Почему пепел вообще движется? Скорее всего, виноват ветер. Эоловые процессы либо гонят тёмный пепел по поверхности, либо сдувают верхний слой светлой пыли и обнажают то, что было скрыто сотни миллионов лет. Какой из вариантов верный — пока неясно, но оба вполне правдоподобны.

Дырка в Сибири

Примерно в шестистах километрах северо-восточнее Якутска, на юго-восточной седловине горы Киргиллях между посёлками Батагай и Эсэ-Хайя, поверхность земли обрушилась внутрь. Батагайский провал получил название по реке Батагай — правому притоку Яны, которая протекает рядом; впадина тянется в длину примерно на километр, достигает стометровой глубины и на сегодняшний день остаётся самым крупным из термокарстовых провалов, известных науке. Сверху котловина напоминает головастика: узкая «голова» в верхней части склона переходит в широкое «тело» площадью около 81 гектара, а из нижнего края вытекает ручей, который уносит талую воду и размытый грунт. Местные жители давно прозвали котловину «вратами в подземный мир» и предпочитают обходить провал стороной, тогда как геологи и палеонтологи из многих стран, напротив, стремятся попасть сюда.

Слово «кратер», которое прочно закрепилось за Батагайкой в прессе, описывает форму рельефа неточно. Алексей Лупачёв из Института физико-химических и биологических проблем почвоведения РАН руководил исследованием Батагайки и опубликовал результаты в журнале Quaternary Research; по словам учёного, здесь не было ни взрыва, ни удара метеорита, а слово «овраг» или «провал» передаёт суть явления точнее. В англоязычной геоморфологической литературе для Батагайки используют классификацию retrogressive thaw slump — ретрогрессивный термокарстовый провал. Так геоморфологи называют форму рельефа, которая возникает при оттаивании подземного льда и расползается вверх по склону, потому что каждый новый обвал обнажает ещё не растаявший грунт.

Большинство исследователей связывают появление впадины с вырубкой леса в 1960-х годах. Согласно этой версии, тайгу расчистили, чтобы проложить путь для вездеходов; деревья, которые прежде затеняли почву и удерживали вечную мерзлоту в стабильном состоянии, исчезли, и солнечное тепло начало разрушать подземный лёд. В 1969 году геологический отряд впервые зафиксировал эрозию почвы на этом участке. Впрочем, вопрос о причинах остаётся дискуссионным: якутское издание Ulus.Media обращает внимание на то, что узкая ложбина, из которой впоследствии выросла котловина, уже фигурирует на картах 1947 года — задолго до массовых вырубок. В соседних районах Весёлого и Билляха, где лес тоже активно сводили, аналогичных провалов не возникло, и этот факт ставит под сомнение чисто антропогенное объяснение.

Какой бы ни была первопричина, механизм дальнейшего роста котловины учёные описывают единодушно: когда поверхностный слой мерзлоты начинает оттаивать, грунт проседает, более глубокие горизонты подземного льда оказываются под воздействием тёплого воздуха, тают и провоцируют новые обрушения — после чего цикл повторяется. Геологи называют этот процесс вскрытием «ледяной линзы» — массива подземного льда, разрушение которого становится необратимым: вода, которая образуется при таянии, размывает песчаные слои, одновременно углубляет и расширяет впадину. Летние паводки усиливают эрозию и выносят из провала тонны грунта.

О скорости роста котловины говорят цифры: в середине 1960-х Батагайка представляла собой овраг глубиной пять метров и длиной около ста, а за шесть десятилетий впадина растянулась почти на километр и углубилась до ста метров. Учёные построили трёхмерную модель провала по данным съёмки с дронов и выяснили, что с 1990-х годов обрушение мерзлоты сдвинуло около 35 миллионов кубических метров грунта; этот объём превышает четырнадцать Великих пирамид Гизы. Каждый год провал прибавляет около миллиона кубических метров, причём две трети прироста обеспечивает таяние льда, а оставшуюся треть — механическое разрушение грунта. Один из краёв котловины отступает со скоростью примерно 12 метров в год; за последнее десятилетие поперечник впадины увеличился на двести метров. Правда, оценки разных лет расходятся: в публикации 2013 года исследователи оценивали скорость отступания стенки в 7–15 метров, тогда как публикация 2016 года приводит цифру до 30 метров в год, и разброс между замерами указывает на ускорение процесса.

Ускорение роста Батагайки напрямую связано с глобальным потеплением. Верхоянский район лежит на 67-й параллели, а Арктика нагревается в два с половиной раза быстрее, чем планета в среднем. Средняя температура воздуха в районе провала выросла по сравнению с предыдущими десятилетиями, и мерзлота, которая тысячелетиями оставалась стабильной, пришла в движение. Термокарстовые провалы встречаются и в Канаде, и в Гренландии, однако сибирская котловина в два-три раза глубже всех зафиксированных аналогов, и именно такая глубина объясняет повышенный интерес учёных к Батагайке.

Глубина провала связывает геологию с палеонтологией: по мере обрушения стенок на поверхности оказываются слои мерзлоты возрастом до 650 тысяч лет, которые учёные считают старейшими в Сибири и вторыми по древности в мире. По данным Quaternary Research, нижние горизонты провала могут насчитывать от 250 до 700 тысяч лет; фактически Батагайка работает как геологический разрез, позволяющий изучать глубокую древность планеты. Научно-исследовательский институт прикладной экологии Севера СВФУ систематически изучает провал с 2011 года; в мае 2016-го к экспедиции присоединился профессор Джулиан Мертон из Университета Сассекса, который стремился прояснить связь между потеплением климата и формированием подобных котловин.

По мере расширения провал выносит на поверхность окаменелые леса, пыльцу и туши животных плейстоценовой эпохи: овцебыков, мамонтов, лошадей, пещерных львов и шерстистых носорогов.

Ещё в 2009 году здесь обнаружили так называемую Верхоянскую лошадь и Батагайского бизонёнка.

Батагайский бизонёнок стал первой полной тушей детёныша первобытного бизона и лишь второй целой тушей этого вида за всю историю раскопок; радиоуглеродный анализ показал возраст в 8 800 лет. В 2012 году из стенки извлекли копытного лемминга, а ещё через шесть лет — жеребёнка ископаемой лошади, который погиб 42 тысячи лет назад. У жеребёнка сохранились тёмно-коричневая шерсть, хвост, грива и внутренние органы, а в сосудах обнаружился старейший из описанных в литературе образцов жидкой крови.

В июне 2024 года из провала подняли тушу детёныша мамонта возрастом около пятидесяти тысяч лет; палеонтологи отметили, что ни одно из прежде найденных тел мамонтов не сохранилось настолько хорошо. Мамонтёнка назвали Яной и определили как самку чуть старше года: ростом около 120 сантиметров и весом свыше ста килограммов, Яна дошла до наших дней с головой, хоботом, ушами и ртом.

Такие находки возможны лишь в очень узком геологическом контексте: провал в вечной мерзлоте, который продолжает обрушаться, одновременно обнажает древний материал и консервирует органику достаточно надёжно, чтобы мягкие ткани не разрушались.

Значение Батагайки не ограничивается палеонтологией — провал напрямую затрагивает будущее климата. Когда мерзлота тает, микроорганизмы начинают разлагать органику, которую лёд консервировал тысячелетиями, и выделяют углерод в виде углекислого газа и метана. Так возникает петля положительной обратной связи: парниковые газы усиливают потепление, потепление ускоряет таяние, а таяние высвобождает ещё больше газов. По подсчётам учёных, за всё время существования котловины в атмосферу поступило свыше 150 тысяч тонн органического углерода — и с каждым годом эта цифра растёт.

Никита Тананаев из Института мерзлотоведения имени П. И. Мельникова СО РАН предупреждает: при нынешних темпах расширения котловина за ближайшие двадцать лет поглотит соседнюю долину, а местные жители опасаются за посёлок Батагай, до которого — всего семь километров. Впрочем, рост не может продолжаться бесконечно: на дне залегают коренные породы, в которые впадина рано или поздно упрётся, и углубление прекратится. Стенки, правда, продолжат отступать вверх по склону, однако и уэтого процесса существует предел: коренные породы выходят к поверхности примерно в 550 метрах выше верхнего края провала.

При этом Тананаев подчёркивает: расширение Батагайского провала указывает на системную проблему, а не на локальную аномалию. Если температура продолжит расти, а антропогенное давление на северные территории — усиливаться, формирование аналогичных мегапровалов в Арктике станет всё более частым явлением. Батагайка служит одновременно лабораторией и предостережением: провал, который позволяет заглянуть на сотни тысяч лет в прошлое Земли, точно так же указывает на то, каким может стать будущее планеты, если деградация вечной мерзлоты продолжится нынешними темпами.

Пирокластический поток в 4К

Непрекращающееся извержение вулкана Семеру. Пирокластический поток запечатлён 20 марта, вулкан проснулся в конце января.

Интересно то, что в этом году попадается очень много контента по извержениям - активизировались многие вулканы тихоокеанских поясов. Однако если посмотреть на статистику, в количественном выражении извержений происходит не больше чем обычно. Поэтому сложно сказать, серьёзнее ли ситуация качественно, чем прошлогодние наблюдения.