» » «Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»


«Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»

На этом фото восточного побережья США (штат Северная Каролина) отчетливо видны овальные структуры, известные под именем «заливы Каролины» (Carolina bays). Снимок сделан с помощью технологии дистанционного лазерного зондирования лидар (LIDAR), позволяющей провести высокоточные измерения 3D-координат, которые вместе с GPS-информацией о геопозиционировании преобразуются в трехмерную поверхность отражения лазерных импульсов. Лидарные снимки — это, по сути, цифровые карты высот (DEM, Digital elevation model), способные различать перепады всего в несколько десятков сантиметров. Цветами на DEM-изображениях показаны топографические высоты. Так, абсолютная отметка в правом нижнем углу составляет 16 м над уровнем моря, а в левом верхнем углу — 76 м. Обработка лидарных снимков с помощью систем машинного зрения позволяет увидеть рельеф поверхности Земли, освобожденный от внешних наслоений в виде воды, почвы, растительности и построек.

Феномен «заливов Каролины» был обнаружен в 1930-х годах, когда появились первые аэрофотоснимки. Оказалось, что практически всё восточное побережье США — от Филадельфии на севере до Нового Орлеана на юге — буквально испещрено подобными структурами, счет которым идет на сотни тысяч (на сегодняшний день выявлено более 500 тысяч структур), а размеры составляют от 100 м до 8 км: самая большая — озеро Ваккамо (Waccamaw) в Северной Каролине. Разброс возраста образования «заливов», полученный разными методами для различных структур, составляет от 140 до 11 тыс. лет.


«Заливы Каролины»

Аэрофотоснимок поверхности площадью 12×8 км, сделанный в 1930 году в районе Мертл-Бич, штат Южная Каролина. Фото с сайта mptimpact.org


На самом деле это никакие не заливы, просто им дали такое условное название. А о том, что это такое, ученые спорят до сих пор. Еще в 1942 году известный американский геоморфолог Дуглас Джонсон (Douglas Wilson Johnson), изучавший «заливы Каролины», сказал о них: «Никто еще не придумал объяснения, которое полностью объяснило бы все наблюдаемые факты». И с тех пор, несмотря на развитие технологий и огромное количество проведенных исследований, происхождение этих структур так и остается загадкой.

Некоторые из «заливов» в настоящее время заполнены неглубокими озерами или болотами, так как их центральные части часто представляют собой понижения в рельефе, а некоторые совершенно не проявляются на поверхности и фиксируются только на лидарных снимках.


«Заливы Каролины»

Спутниковое изображение части округа Блейден, Северная Каролина. Некоторые «заливы Каролины» частично или полностью заполнены озерами, другие выделяются как овальные лесные массивы или сельхозугодья. Фото с сайта lakelevel.web.unc.edu


Главная особенность «заливов Каролины», на которую указывают все исследователи, — это их практически правильная эллиптическая форма и вытянутость в одном направлении. Длинные оси «заливов» в каждой местности строго параллельны между собой. При этом они направлены: в центральной части пояса «заливов», протягивающегося вдоль Атлантической прибрежной равнины, на северо-запад, в северной части — практически на запад, а в южной части — на северо-северо-запад. Если нанести оси всех «заливов Каролины» на карту, то они примерно составят веер, сходящийся в районе озера Мичиган.

С точки зрения геоморфологии «заливы Каролины» представляют собой неглубокие впадины с возвышенными бортами, напоминающие плоские кратеры. Для «залива» среднего размера (около 2 км в диаметре) высота борта составляет около 10 м, причем высота борта на юго-восточном конце, как правило, несколько больше, чем высота северо-западного борта. Стратиграфия пород в основании впадин не нарушена.

Поэтому закономерно, что самая первая гипотеза происхождения «заливов Каролины» связывала их с импактными событиями, то есть представляла их как метеоритные кратеры. Однако достаточно быстро эта теория была признана несостоятельной, так как в «заливах» не было найдено ни одного фрагмента метеоритов или признаков плоских ударных деформаций, характерных для гиперскоростных воздействий. К тому же трудно себе представить, чтобы сотни тысяч правильных по форме и одинаково ориентированных неглубоких кратеров были следствием направленного метеоритного удара, состоящего из множества осколков.

Следующей была гипотеза вполне земного происхождения, в соответствии с которой «заливы» трактовались как карстовые впадины, доработанные водой и ветром. Эта геоморфологическая теория получила позднее дальнейшее развитие. Согласно ей, воронки «заливов Каролины» — формы силикатного карста, образовавшиеся в процессе растворения пород с последующим проседанием в локальных топографических низинах прибрежной равнины. Это происходило в период отступления береговой линии во время последнего оледенения (Висконсинское оледенение на территории Северной Америки имело место с 70 до 11 тысяч лет назад). Одинаковая ориентация «заливов» и их вытянутая форма в рамках этой гипотезы объясняются преобладающим в поствисконсинское время направлением ветров, доработавшим воронки. Действительно, на сегодняшний день есть примеры массового развития термокарстовых озер, развитых в районах вечной мерзлоты и ориентированных в соответствии с преобладающим направлением ветров. Однако эти озера не обладают правильной эллиптической формой и у них отсутствуют возвышенные борта.


«Заливы Каролины»

Термокарстовые озера на Аляске. Фото с сайта scientificpsychic.com


К тому же направление движения плейстоценовых дюн в районе Атлантического побережья перпендикулярно длинной оси «заливов», что опровергает гипотезу доработки воронок преобладающими ветрами.


«Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»

Слева — профиль высот, проходящий через «заливы Каролины». Фото из доклада M. E. Davias, J. L. Gilbride, 2010. LiDAR imagery employed in Carolina bays research. Справа — лидарный снимок, на котором видно, что направление движения дюн (в левой нижней части кадра) перпендикулярно направлению длинных осей «заливов Каролины». Фото с сайта cintos.org


В 2001 году абсолютно аналогичные «заливам Каролины» структуры были обнаружены далеко от Атлантического побережья, в самом центре материка, в штате Небраска. С той лишь разницей, что длинные оси всех «заливов» в Небраске были ориентированы на северо-восток, то есть опять же район озера Мичиган. Стало ясно, что нужна единая гипотеза, объясняющая происхождение «заливов» обоих регионов. Возраст структур Небраски, полученный радиоуглеродным методом, составил примерно 27 тысяч лет.


«Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»

Район Рэйнуотер-Бэйсинс (Rainwater Basins) в Небраске. Наложение лидарного снимка на космоснимок. Фото с сайта cosmictusk.com


Для объяснения образования «заливов Каролины» на Атлантическом побережье и в штате Небраска в 2007 году была предложена гипотеза, которая до сих пор является если не самой убедительной, то по крайней мере самой известной. Эта гипотеза связывает воедино резкое похолодание в позднем дриасе (12,8 тысяч лет назад), вымирание большинства видов крупных животных в Северном полушарии, резкую деградацию археологической культуры Кловис, представители которой были первыми жителями Американского континента, и образование «заливов Каролины» (см. В Чили нашли аргументы в пользу импактной версии похолодания в позднем дриасе, «Элементы», 26.03.2019).

Согласно этой, так называемой ледниково-импактной, гипотезе примерно 12,9 тысяч лет назад в районе Великих озер произошло падение кометы Кловис (Clovis comet). Данная территория в то время была покрыта ледниковым щитом, в который и врезалась под острым углом комета. Выбитые осколки ледника разлетелись в обе стороны по конусу, создав при падении воронки «заливы Каролины». На юге от места предполагаемого падения кометы воронок нет, потому что оттуда прилетела комета, а на северо-востоке, севере и северо-западе их тоже нет, потому что эти части Северной Америки в момент падения были покрыты Лаврентийским ледниковым щитом.


«Заливы Каролины»

Место предполагаемого падения кометы отмечено звездочкой; красные круги — районы скоплений «заливов Каролины»; желтые линии — направления длинных осей эллиптических структур. Фото с сайта cintos.org


Проведенная теоретическая и экспериментальная проверка ледниково-импактной гипотезы показала, что при косых (под углом около 35°) столкновениях осколочных ледяных глыб с пропитанной влагой оттаявшей почвой действительно могли образоваться наклонные конические полости с возвышенными бортами, которые затем в процессе вязкой релаксации превратились в неглубокие эллиптические воронки. Проверка проводилась на основе математического анализа с использованием баллистических уравнений и законов масштабирования, связывающих текучесть материала с размером кратера.

Несмотря на то, что ледниково-импактная гипотеза объясняет многие факты, связанные с «заливами Каролины», лучше, чем «земная», она не принята большинством ученых. Главным аргументом против этой гипотезы является очень широкий возрастной диапазон образования этих загадочных структур (в соответствии с ледниково-импактной гипотезой все «заливы» должны были образоваться в одно время). Разброс датировок, полученных методом OSL (Optically stimulated luminescence), основанном на измерении дозы солнечного ионизирующего излучения, полученной зернами кварца песка, слагающего борта воронок, можно объяснить возможным перемешиванием разновозрастных зерен во время удара. Но разброс данных радиоуглеродного датирования по органическому веществу из невозмущенных осадочных отложений озер, заполняющих некоторые «заливы Каролины», ничем объяснить нельзя. То, что многие «заливы» существенно старше возраста позднего дриаса, подтверждается также палинологическими и стратиграфическим данными.

Кроме того, есть морфологические особенности расположения «заливов», которые плохо укладываются в ледниково-импактную гипотезу. Примеры некоторых из них приведены ниже.


«Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»

Цепочечное (в одну линию) расположение «заливов Каролины» на полуостровах у побережья Северной Каролины плохо согласуется с ледниково-импактной гипотезой. Фото с сайта cintos.org


«Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»

Плохо согласуется с ледниково-импактной гипотезой и такое сплошное покрытие территории «заливами Каролины», которые здесь больше напоминают пузыри на поверхности пенного потока. Причем некоторые из них расположены в виде линейных последовательностей с частичным перекрытием. Фото с сайта cintos.org, Беннетсвилл (Bennettsville), Южная Каролина


«Заливы Каролины»

«Заливы Каролины»

Четкую приуроченность «заливов Каролины» к узкой возвышенности хребта Голдсборо в Северной Каролине также никак нельзя объяснить в рамках ледниково-импактной гипотезы. Фото с сайта cintos.org


Помимо космогенных и экзогенных гипотез (гипотез внешнего воздействия) существует и достаточно оригинальная эндогенная (основанная на действии внутренних сил Земли) гипотеза, связывающая образование «заливов Каролины» с процессом водородной дегазации Земли (см. Гипотеза изначально гидридной Земли). Хотя в целом гипотеза водородной дегазации воспринимается научным сообществом весьма скептически, в ее рамках легко объясняется факт эволюции некоторых структур во времени (зафиксированный радиоуглеродным методом и методом OSL), их миграции и выстраивания в цепочки. Все это могло являться поверхностным отражением эволюции и смещения каналов поступления к поверхности глубинного водорода.

Фото с сайта cintos.org, размер изображения — 27 км на 24 км.

Владислав Стрекопытов

20 сентябрь 2019 /
  • Не нравится
  • +1
  • Нравится

Похожие новости

Пинго, или бугры пучения

Этот необычный холм — бугор пучения на полуострове Тактояктук на северо-западе Канады. Он и еще около 1350 его «собратьев» считаются национальной достопримечательностью Канады...

В Чили нашли аргументы в пользу импактной версии похолодания в позднем дриасе

Около 12 800 лет назад, в позднем дриасе, климат вдруг резко вернулся в ледниковую фазу. Одно из возможных объяснений — столкновение Земли с небольшим астероидом или кометой, что подтверждается

Пупок – отличное место для обитания и размножения микробов

Ученые из университета Северной Каролины рассмотрели пупок не с эстетической или практической точки зрения, а как рассадник бактерий. По их мнению, пупок – отличное место для обитания и размножения

Тараканы весьма щепетильны в отношении ухода за собой

Большая часть людей не выносят противного вида тараканов. Мы ассоциируем их с грязью и нечистотами, а между тем эти насекомые тоже уделяют много времени заботе о собственной гигиене. Тараканьи усы

Непослушные ученики имеют более высокую успеваемость

Исследователи специально в течение пяти лет следили за поведением и оценками 350 учеников из семи школ.

В вашем пупке существует целая экосистема

Пупок — это идеальное место для процветания бактерий.
Комментарии

НАПИСАТЬ КОММЕНТАРИЙ

Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код:
Популярные новости
«Заливы Каролины»Почему одни нации богатые, а другие — бедные?Люди могут отращивать хрящи, как саламандрыПочему мы стареем? Новая теория ученыхРоссийский аппарат к Луне стартует не раньше 2026 годаNASA получило новые снимки Большого красного пятна ЮпитераОхотник за сокровищами нашел редчайший доисторический кладЧто происходит с океанами Земли?