Мы часто думаем о странных особенностях чужих миров, которые не можем объяснить. Нам кажется, что стоит нам только попасть туда и всё рассмотреть поближе, как всё станет ясно. Ну-ну: у нас дома, на Земле, полно деталей собственной геологической истории — прикоснуться к ним легко, а понять по-прежнему не получается.

1. Песчаные дюны Маунт-Болди

Маунт Болди — самая высокая песчаная дюна на южном берегу озера Мичган. Её высота — 37 м. Индиана рекламирует её как «живой» туристический аттракцион, потому что каждый год дюна сдвигается на метр или два. Дюна начала движение, когда посетители вытоптали всю траву, которая держала дюну на одном месте. Тайны в происходящем нет — движение вызвано ветром. Зато учёные ломают голову над другой способностью дюны — поглощать детей.

В июле 2013-го года шестилетний Натан Уосснер провалился в песок, когда под ним неожиданно образовалась трёхметровое отверстие. Через три часа ребёнка откопали — к счастью, живого. На следующий месяц появилась ещё одна дыра. Внутри песчаных дюн глубокие воздушные пустоты формироваться не могут, потому что песок немедленно всё заполнит.

«Кажется, мы наблюдаем новое геологическое явление», — поясняет геолог Эрин Эрджилен, которая ведёт исследование. В тот день, когда мальчик провалился в песок, она работала рядом, и теперь эмоционально заинтересована в поиске объяснения.

В дюне могли находиться деревья, которые сначала попали туда, затем сгнили, и в результате образовались отверстия. Когда-то здесь добывали песок для производства стекла, так что причиной может быть вмешательство человека. Сейчас дюна закрыта для посещений.

2. Глаз Сахары

Структура Ришат, она же «Глаз Сахары» — это странная круговая формация 30 км в ширину посреди пустыни. Она состоит из концентрических кругов различных оттенков синего и отлично видна из космоса. Долгое время считалось, что Глаз Сахары — кратер. Но последние исследования показывают, что это наверняка не так. Тепло и сила метеоритного удара всегда оставляет одни и те же химические соединения, в том числе форму диоксида углерода под названием коэсит. В структуре Ришат этого элемента не содержится.

Некоторые отмечают сходство Глаза Сахары с оставленными Платоном (Plato) описаниями Атлантиды и предполагают, что, возможно, именно на этом месте когда-то стоял мифический город. Но даже если предположить, что цивилизация атлантов вообще существовала, опыты показывают, что структура образовалась около ста млн лет назад, так что она точно естественная, а не рукотворная. Единственное человеческое жильё поблизости — это временный лагерь любителей приключений.

По другой версии структура Ришат — это вершина вулкана, но конус у него не выпуклый, как это обычно бывает. Лидирует теория, согласно которой на этом месте длительное время происходила эрозия. Это объясняет саму структуру образования, но его идеально круглая форма остаётся загадкой.

3. Загар пустыни

Камни в пустынях часто покрываются тонким слоем вещества, цвет которого варьируется от светло-рыжего до чёрного. Во всём мире древние люди соскабливали этот слой и рисовали петроглифы. Это явление встречается в пустынях всего мира, но причины формирования загара пустыни неизвестны.

Налёт состоит в основном из глины и на треть из железа и марганца, которым обязан как своему цвету, так и тайной. В частности, концентрация марганца в загаре пустыни может быть в 50 раз выше, чем в окружающем ландшафте. Лабораторные эксперименты показали, что на создание этого элемента могут влиять микроорганизмы. Тем не менее, бактерии способны производить вещество быстрее, чем формируется загар пустыни — за 1000 лет на камнях накапливается слой толщиной примерно с человеческий волос.

Некоторые исследователи считают, что вещество выщелачивается из скалы или образуется из падающей с неба пыли, потому что для биологического объяснения в веществе содержится слишком много кремниевой кислоты. Другие считают, что рядом с железом и марганцем должна быть жизнь. Недавнее предположение примиряет обе точки зрения: загар пустыни могут вырабатывать микроорганизмы с необычным типом биохимии. Эти микроорганизмы могут происходить от неизвестного нам предка — возможно даже, это жизнь на основе кремния, а не углерода.

4. Утурунку

Утурунку — вулкан на юго-западе Боливии высотой 6000 м. В последний раз он извергался 300 000 лет назад. Спутниковые наблюдения за последние 20 лет показали, что подземный вулканический очаг заполняется в десять раз быстрее, чем у похожих вулканических систем — на один кубический метр магмы в секунду. В результате земля в радиусе 70 км от вулкана приподнимается на пару сантиметров каждый год.

Первый вопрос без ответа: как долго идёт этот процесс? Геоморфологи изучили окрестности: похоже, началось всё относительно недавно, но над этим вопросом ещё работать и работать.

Другая тайна: как Утурунку поведёт себя в будущем? Шан де Сильва из Университета штата Орегон изучает вулкан с 2006-го года. Он считает, что это может быть потенциальный Супервулкан. Но другие геологи не видят никаких доказательств подобного утверждения. В любом случае, в среднем между извержениями в юго-западной Боливии проходит как раз около 300 000 лет, так что Утурунку, похоже, скоро перестанет бездействовать.

5. Пермское вымирание

Наиболее интересное вымирание в истории Земли произошло в конце пермского периода. Согласно исследованиям, тогда исчезло 93–97% видов живых существ на нашей планете. Причины вымирания порождают едва ли не самые горячие споры в палеонтологии.

Самые очевидные «подозреваемые» — метеориты. В качестве доказательства сторонники этой идеи ссылаются на кратер в Антарктиде, но аргументы, мягко говоря, слабые.

Другое предположение — вулканы. Наиболее вероятные кандидаты — Сибирские траппы, сформировавшиеся в то время. Исследователи изучали границу вымирания в Канаде и нашли слой золы. Они предполагают, что вулканические извержения подожгли огромные залежи угля, что дало парниковый эффект. Но даже без возгорания угля вулканы могли выбросить в воздух достаточно сульфата, чтобы не дать солнечным лучам добраться до земли и спровоцировать кислотные дожди.

Вулканизм мог сыграть и более тонкую роль. Команда Массачусетского технологического университета винит во всём микроба под названием метаносарцина. Эти одноклеточные археи выделяют метан и процветают на никеле и двуокиси углерода, количество которых из-за вулканов существенно возросло. Как парниковый газ, метан в 30 раз мощнее углекислого газа. Возможно, он и стал причиной фатального потепления климата на планете.

6. Как сформировались Гавайи

Цепь Гавайских островов — одна из многих, образовавшихся, как полагают, в «горячей точке». Горячие точки — это регионы, где магма поднимается к поверхности и остаётся на одном месте десятки миллионов лет, в то время как над ней дрейфуют континентальные плиты. В результате появляется цепь вулканических островов, на самом младшем из которых находится действующий вулкан. Они составляют 5% вулканов, расположенных далеко от тектонических плит.

Причина появления горячих точек — одна из самых больших тайн в геологии. Согласно ведущей теории, шлейф горячей магмы поднимается от самой границы между мантией Земли и внутреннего ядра, то есть с глубины 3000 км. Теория получила название «мантийный плюм». Правда, неизвестно, существуют ли мантийные плюмы в действительности. Лабораторные эксперименты и теоретические модели предполагают, что такое по крайней мере возможно.

В 2011-м году команда Массачусетского технологического университета опубликовала исследование, в котором назвала наиболее подходящего «кандидата» на роль такого плюма — тепловую аномалию в 725 км к западу от Гавайских островов, которая, возможно, находится всего на 800 км ниже поверхности. Этот заключённый в ловушку поток расплавленной магмы прошёл через всю верхнюю мантию, а потом прорвался через земную кору.

7. Возраст Гранд-Каньона

Гранд-Каньон — одно из самых известных геологических образований на Земле. И одно из самых изученных. Несмотря на это, единого мнения о его возрасте нет. Одни учёные считают, что ему около шести млн лет, другие — что около 70 млн.

Также два лагеря не согласны в том, послужила ли причиной возникновения каньона река Колорадо, или же река просто проложила своё русло по уже образовавшемуся ущелью. Появляются всё новые и новые доказательства в поддержку обеих гипотез, но до правда по-прежнему далеко.

8. Пологопадающие простые сбросы

Разлом — это трещина в земной поверхности. Стороны разлома могут двигаться относительно друг друга в любом направлении. Они редко бывают вертикальными. Верхняя часть называется висячий бок, а нижняя — подошва. Бывает также сброс со смещением по падению — в этом случае висячий бок движется вверх или, наоборот, вниз к подошве. Как правило, подобные разломы очень крутые.

Сброс со смещением по падению, при котором висячий бок движется по направлению к подошве, называется простым сбросом. А простые сбросы с пологим склоном менее 30 градусов называются пологопадающими простыми сбросами. Проблема в том, что они не должны существовать. Наши модели показывают, что сразу после образования они должны превратиться в крутые разломы. Это явление называют «величайшим тектоническим парадоксом».

Пологопадающие простые сбросы должны соединиться, потому что трение между двумя сторонами должно остановить их движение. Обычно, когда стороны сцепляются, создаётся напряжение, нарастающее, пока трение не исчезнет, обычно в результате землетрясения. Но нет никаких подтверждений, что пологопадающие простые сбросы когда-либо вызывали землетрясения, хотя должны бы.

В наших основных геологических моделях есть существенные белые пятна. Кроме того, наши лабораторные измерения трещин и трения в разломах совершенно не совпадают с тем, что случается в действительности.

9. Мессинский пик солёности

Около шести млн лет назад Средиземное море превратилось в пустыню. Это продолжалось 630 000 лет, и теперь эта эпоха называется Мессинским пиком солёности. Учёные считают, что море стало пустыней потому, что вдруг потеряло выход к Атлантическому океану. Почему — загадка.

Одна теория состоит в том, что из-за роста полярных ледяных шапок снизился уровень моря, и в результате образовался небольшой участок суши, который заблокировал выход к океану. Кроме того, тектонические столкновения могли поднять морское дно недалеко от Гибралтара, как они подняли Альпы. Таким образом, территории современных Испании и Марокко могли соединиться и на время закрыть пролив.

Более необычную теорию выдвинули геологи Лондонского университета Ройал Холлоуэй: вымывание дна Атлантического океана. В результате клочок земли, всё ещё связанный с океанским дном на его западном конце, позволил лёгким породам выйти на поверхность. Они всплыли и заняли это место, создав тем самым гигантскую естественную плотину через пролив Гибралтар, которую море снова затопило лишь полмиллиона лет спустя.