Жуков М.А. 

Под ледяным щитом Гренландии скрываются как минимум два огромных ударных кратера, образовавшихся в результате падения крупных метеоритов.

Кратер Гайавата (Hiawatha) - первый и наиболее изученный ударный кратер, обнаруженный под ледником Гайавата на северо-западе Гренландии. Диаметр кратера составляет около 31 километра, глубина — примерно 300 метров. Входит в число 25 крупнейших ударных кратеров на Земле.

Долгое время его возраст был предметом споров. Первоначально, из-за хорошей сохранности, предполагалось, что он очень молодой (менее 3 млн или даже около 13 тыс. лет). Однако последние исследования, включая датирование вымытых из кратера пород, показали, что кратер Гайавата образовался около 58 миллионов лет назад (в позднем палеоцене).

Кратер удивительно хорошо сохранился под километровой толщей льда . Исследования подтвердили, что на его дне находятся породы, типичные для мест падения метеоритов — импактные брекчии (разрушенные и сплавленные ударом горные породы), а также неуплотненные отложения, указывающие на сложную историю взаимодействия с ледником. Предполагается, что его оставил железный метеорит диаметром около 1 километра.

Кратер Патерсон (Paterson) обнаружен в 2019 году в 180 километрах от кратера Гайавата. Он пока не имеет официального названия, но исследователи предложили именовать его в честь гляциолога Стэна Патерсона. Диаметр оценивается в 36 километров, что делает его даже немного больше, чем Гайавата. По предварительным данным, он занимает 22-е место среди крупнейших ударных кратеров планеты. Кратер значительно старше кратера Гайавата и сильнее разрушен эрозией. Его возраст точно не определен и находится в очень широком диапазоне: по разным оценкам, от 100 тысяч до 100 миллионов лет. Лед над ним намного древнее (не менее 79 тысяч лет), чем над кратером Гайавата.

Кратер скрыт под более толстым (около 2 км) слоем льда и имеет более "размытую" форму. На месте кратера зафиксирована отрицательная гравитационная аномалия, характерная для импактных структур. Специалисты склоняются к тому, что кратеры Гайавата и Патерсон образовались в разное время и не связаны друг с другом.

Помимо ударных кратеров предположительно металлических метеоритов под ледниковым щитом Гренландии найдены термические источники, которые являются объектом активных научных исследований - источники значительного геотермального тепла, влияющего на лед изнутри. Подледная тепловая активность в Гренландии не ограничивается только локальными источниками вроде гейзеров. Построены детальные 3D-модели, показывающие, что тепло распределено крайне неравномерно из-за сложной геологической истории острова, который находится над Исландской мантийной горячей зоной. Этот фоновый поток тепла может усиливаться в узких подледных каньонах (топографический эффект), увеличиваясь местами на 100% .

Под ледяным щитом Гренландии найден гигантский древний каньон, по своим масштабам превосходящий Гранд-Каньон в США. Его длинна – 750 км, ширина 10 км, глубина 800 м, возраст – 4 млн. лет. Каньон начинается почти в центре Гренландии и извилистым путем тянется на север, заканчиваясь глубоким фьордом у ледника Петерманна, который выходит в Северный Ледовитый океан. На полученных с использованием установленных на самолетах радаров изображениях видно, что ущелье имеет характерную V-образную форму с плоским дном — признак того, что каньон был вырезан текущей водой, а не ледником.

Современные исследования связывают вариации теплового потока с содержанием радиоактивных элементов (уран, торий, калий) в разных типах горных пород, слагающих основание Гренландии. Это создает мозаику из "горячих" и "холодных" зон подо льдом.

Понимание этих процессов критически важно для точного прогнозирования будущего ледяного щита и, как следствие, уровня Мирового океана.

Глубинное тепло размягчает породы ложа и влияет на трение, ускоряя скольжение ледников в сторону океана. Наиболее известно геотермальное поле наземных геотермальных источников мощностью 2 МВт в районе станции Данеборг (северо-восток Гренландии) основано летом 1944 года как американская метеорологическая станция. Учет геотермальной активности позволяет строить более точные модели таяния льда и прогнозировать, насколько быстро будет повышаться уровень моря.

С 1990-х годов скорость таяния ледяного щита Гренландии увеличивается и процесс уже сейчас развивается по худшим прогнозам. Современные исследования указывают на то, что некоторые изменения могут стать необратимыми даже при возврате температур к доиндустриальному уровню. Среднегодовая потеря массы в последние годы – около 200 миллиардов тонн. Вклад в рост уровня моря – около 0,8 мм в год. Суммарное повышение уровня Мирового океана с 1992 по 2020 гг. - 14 ± 2 мм. Общий вклад Гренландии с начала 1990-х - 10,6 мм. Рекордная потеря льда за год - 532 миллиарда тонн в 2019 году. По расчетам если ледяной щит Гренландии растает полностью, уровень Мирового океана поднимется на 7,4 метра.

Существует порог безвозвратного таяния. Он составляет повышение региональных летних температур на 1,2–1,8°C относительно текущего уровня. Если этот порог будет превышен, запустятся самоусиливающиеся процессы, и ледник начнет необратимо разрушаться. Моделирование климата будущего показывает, что ледяной щит может потерять почти весь лед в течение следующего тысячелетия при сохранении высоких выбросов парниковых газов. Сем больше лед тает, тем ниже становится его поверхность. В более низких слоях атмосферы температура выше, что приводит к еще более интенсивному таянию. Чем более обнажается темная поверхность земли или океана, тем более поглощается тепла. В то время как уровень Мирового океана растет, вокруг самой Гренландии он, наоборот, упадет к 2100 году (по прогнозам, на 0,9–2,5 метра). Это связано с изостатическим поднятием суши, которая освобождается от веса тающего ледника, и с уменьшением гравитационного притяжения острова к центру Земли.

Под ледяным панцирем Гренландии скрывается сложная и динамичная геотермальная реальность. Прямые наблюдения за источниками редки и касаются в основном океана, но геофизические данные убедительно доказывают, что тепло Земли — важный фактор эволюции ледового щита острова.