Исследователи выяснили, почему Эверест такой высокий

Высота Эвереста составляет 8 849 метров над уровнем моря, что примерно на 250 метров выше других великих пиков Гималаев. Интересно, что гора продолжает расти со скоростью около 2 миллиметров в год, что вдвое превышает ее средний долгосрочный темп роста.

В статье, опубликованной в журнале Nature Geoscience, группа китайских и британских ученых утверждает, что аномальная высота и рост Эвереста были обусловлены влиянием реки Арун, которая протекает через Гималаи. По их мнению, около 90 000 лет назад русло реки изменилось, что привело к эрозии пород, сдерживавших рост горы. В результате Эверест «подпрыгнул» вверх на 15–50 метров.

Хотя авторы подчеркивают роль реки, они признают, что «фундаментальной причиной» размера пика являются тектонические процессы, создающие горы. Чтобы понять происходящее, необходимо разобраться в силах, которые сформировали Гималаи, и движениях земной коры, позволивших горам достичь таких высот.

Тибетская «капля»

В XIX веке британские исследователи заметили, что южная граница Гималаев точно описывает дугу, совпадающую с малым кругом Земли. Это удивительное наблюдение.

Единственное рациональное объяснение заключается в том, что к северу находится Евразийская тектоническая плита, к югу — Индийская, а между ними — вязкая масса (Тибет), которая медленно распространяется на юг под воздействием силы тяжести.

Глубоко под поверхностью Тибетское плато похоже на горячий сироп с холодной корой сверху, где происходят разломы и землетрясения из-за медленного продвижения Индийской плиты на север. Точное строение этой «сиропной» массы является предметом дискуссий: геологи сравнивают ее то с крем-брюле, то с желейным сэндвичем.

В целом столкновение Индии и Евразии характеризуется «мегатолчковым разломом», где Индийская плита постепенно погружается под Евразийскую. Этот разлом не движется одновременно по всей длине, а смещается поэтапно в серии «надвиговых землетрясений».

Там, где распространяющаяся масса Тибета контактирует с Индией, мы наблюдаем узкую полосу таких землетрясений. Именно то, что происходит в этой узкой полосе, в конечном итоге определяет высоту самой высокой горы мира.

Как горы растут (и уменьшаются)

Почему Тибетское плато к северу от Эвереста такое плоское, в то время как рядом с узкой полосой землетрясений возвышаются горы?

Ответ кроется в способе поддержки массы горы.

Представьте гору как кучу щебня на тонком пластиковом столе. Столешница не обладает прочностью, поэтому прогибается, и гора «тонет». Как айсберг, только часть массы выступает над поверхностью.

Теперь представьте более толстую и прочную пластину на краю стола. Здесь куча щебня поддерживается за счет изгибной прочности пластины и может подняться гораздо выше над поверхностью. Именно это происходит там, где одна тектоническая плита скользит под другой, создавая более прочную область.

Естественно, существует баланс. Когда движение плит вызывает землетрясения, вершины гор могут разрушаться, и огромные лавины переносят обломки в соседние речные системы.

Падение этих обломков может уменьшить абсолютную высоту гор и относительную высоту по сравнению с соседними долинами, хотя это зависит от того, насколько эффективно реки уносят осадок вниз по течению.

В свою очередь, когда эта масса удаляется, верхние районы становятся немного легче. В нашей модели с пластиковым столом поверхность стола может прогибаться меньше, а вершина горы подниматься чуть выше.

Именно это и утверждается в новом исследовании. Однако в основе роста гор лежат землетрясения, которые поднимают их вверх. Когда происходит разрыв мегатолчкового разлома, горы поднимаются, но насколько высоко — зависит от прочности поддерживающих пород внизу.

Что особенного в Эвересте?

Ключевой вопрос (который признают и сами авторы) — почему именно Эверест выделяется среди других вершин?

Граница между «падающим» Тибетом и наступающей Индией определяется гигантским мегатолчковым разломом. Некоторые части этого разлома не смещались очень долгое время, возможно, несколько столетий и более. Вероятно, в этих областях накопилось большое напряжение, и когда они наконец разорвутся, последствия будут катастрофическими.

Однако часть мегатолчкового разлома под Эверестом, по-видимому, разрывается регулярно, возможно, раз или два в столетие. Последнее большое землетрясение там частично затронуло уже существующий разлом.

С каждым таким разрывом Эверест, вероятно, поднимается немного выше. Поэтому неудивительно, что гора сохраняет свое превосходство по сравнению с пиками в более спокойных частях мегатолчка.

Как предполагается в новом исследовании, «беглые» реки могут играть роль в размере Эвереста, но основная причина его большей высоты, по-видимому, связана с характером землетрясений вдоль Гималайского разлома.

Сложности для ученых

Задача ученых — отделить индивидуальные вклады различных факторов в высоту горы. Один из них — поднятие из-за эрозии, как предлагается в новом исследовании. Но существуют и тектонические процессы, такие как движение по Главному центральному надвигу или медленное скольжение по Южному тибетскому детачменту, под которым была обнажена самая высокая гора Земли.