Однако неизменный путь Нила оставался геологической загадкой, потому что реки-долгожители обычно движутся со временем. Исследователи из Техасского университета в Остине раскрыли этот случай, связав течение реки с движением горных пород в глубокой мантии Земли. В ходе своего исследования они обнаружили, что вечная река намного старше, чем кто-либо предполагал, при этом ученые оценили возраст Нила в 30 миллионов лет – примерно в шесть раз дольше, чем считалось ранее.
Исследование, опубликованное в ноябре. 11 в журнале Nature Geoscience, обнаружил, что, если бы не движение мантии, удерживающее реку, Нил давно повернул бы на запад, вероятно, изменив ход истории вместе с ней.
«Один из главных вопросов о Ниле – это то, когда он возник и почему он существует так долго», – сказал ведущий автор Клаудио Факченна, профессор Школы наук о Земле Джексона. "Наше решение действительно очень захватывающее."
Результаты должны положить конец давним спорам о возрасте реки и предоставить доказательства того, что медленное движение глубокой мантии является одной из ключевых сил, формирующих ландшафт нашей Земли и геологические процессы.
Мантия Земли состоит из твердой породы, которая течет как жидкость в течение длительных периодов времени. Подобно течениям в океане, разные участки мантии имеют разные схемы циркуляции.
В исследовательскую группу входили ученые школы Джексона Петар Глисович, который в настоящее время является научным сотрудником Университета Квебека; и Торстен Беккер, профессор школы Джексона и научный сотрудник Института геофизики Техасского университета, где Факченна также является исследователем. Среди других сотрудников – исследователи из Университета Флориды, Университета Милана-Бикокка, Геологической службы Израиля и Еврейского университета Иерусалима.
В статье исследователи связали наклонный характер топографии Нила с конвейерной лентой из мантийных пород, проталкивающейся вверх по Эфиопскому нагорью на юге и опускающей поверхность на севере. От начала до конца пологий градиент удерживает Нил в постоянном северном направлении.
Исследование включало прослеживание геологической истории Нила путем изучения древних вулканических пород в Эфиопском нагорье и сопоставления их с огромными отложениями речных отложений, погребенными под дельтой Нила. Это показало исследователям, что после резкого подъема Эфиопское нагорье оставалось на той же высоте в течение миллионов лет, что исследователи связывают с опорой на мантийную породу снизу.
«Мы знаем, что высокий рельеф Эфиопского плато сформировался около 30 миллионов лет назад», – сказал Беккер.
Однако до сих пор было неясно, как эта топография сохранялась так долго.
Команда проверила свои выводы с помощью компьютерного моделирования, воссоздающего тектоническую активность земных плит за 40 миллионов лет.
Модель показала прибытие горячего мантийного шлейфа, который, вероятно, привел к излиянию лавы, которая сформировала Эфиопское нагорье, и активировала конвейерную ленту в мантии, которая сохраняется по сей день.
Моделирование воспроизвело изменения в ландшафте почти так же, как и ожидали ученые, включая мелкие детали ландшафта, такие как пороги, обнаруженные вдоль Нила.
«Способность модели уточнить такие мелкие детали стала большим сюрпризом и важным результатом исследования», – сказал Глисович.
«Я думаю, что этот метод дает нам то, чего у нас не было в прошлом», – сказал он.
Эрик Кирби, профессор Университета штата Орегон и эксперт по возвышающимся ландшафтам, сказал, что сочетание разнообразных геологических данных с современным геофизическим моделированием было ключевым для исследования.
«Без любого из них вы не получили бы столь убедительного результата», – сказал Кирби, который не принимал участия в исследовании.
Теперь команда надеется применить эту технику к другим рекам, таким как Янцзы и Конго.
Исследование было поддержано НАСА и грантом Министерства образования, университетов и исследований итальянского правительства.