Схованка Планети: На глибині 700 км виявлено колосальний підземний резервуар води
Несподіване наукове відкриття проливає нове світло на походження земних океанів. Дослідники ідентифікували значні запаси води, замкнені в мінералі під назвою рингвудит, на вражаючій глибині 700 кілометрів під земною поверхнею. Це свідчить про те, що значна частина води на нашій планеті могла сформуватися всередині, а не бути занесеною з космосу.
Цей глибоко захований резервуар, як зазначає дослідження, опубліковане в журналі Science, потенційно містить об’єм води, що втричі перевищує сукупний об’єм усіх світових океанів. Наявність такого потужного джерела води всередині планети кидає виклик попереднім гіпотезам про позаземне походження води, натомість підтримуючи теорію про її поступове вивільнення з земних надр протягом геологічних епох. Цей величезний підземний запас може відігравати ключову роль у стабілізації обсягу поверхневих вод протягом мільйонів років.
Розвідка за допомогою сейсмічних хвиль
Група вчених під керівництвом геофізика Стівена Якобсена з Північно-Західного університету здійснила це монументальне відкриття, застосувавши передову мережу з понад 2000 сейсмометрів, розташованих по всій території США. Аналізуючи сейсмічні хвилі від понад 500 землетрусів, команда спостерігала, як хвилі, що проходять крізь надра Землі, змінюють свою швидкість. Зокрема, помітне сповільнення хвиль під час їхнього руху крізь перехідну зону мантії, на глибині близько 700 кілометрів, вказало на присутність значної кількості води, ув’язненої в мінералі рингвудит.
Дослідники порівняли це явище з тим, як планета “дзвенить, як дзвін”, після сейсмічних подій. Це сповільнення стало ключовим індикатором для визначення водних покладів у цьому специфічному шарі мантії, що відокремлює верхню та нижню її частини.
Лабораторне підтвердження та алмазний доказ
Валідність виявлених сейсмічних даних була підтверджена в лабораторних умовах. Доктор Якобсен відтворив умови, що панують на глибині 700 кілометрів, вирощуючи зразки рингвудиту та піддаючи їх екстремальному тиску й температурі. Експерименти довели, що рингвудит дійсно здатний утримувати великі обсяги води за таких умов, а саме це тиск і температура сприяють вивільненню води з цього мінералу.
Додатковий, неочікуваний доказ надав доктор Грем Пірсон, експерт з алмазів та директор Школи вивчення алмазів при Альбертському університеті. Він дослідив алмаз, який утворився в перехідній зоні мантії та був винесений на поверхню під час вулканічного виверження. Усередині цього алмаза доктор Пірсон виявив мікроскопічний зразок рингвудиту, що містив воду. Це стало першим прямим фізичним свідченням наявності гідратованого (водомісткого) рингвудиту з глибоких надр Землі.
“Ми знайшли ще один кристал рингвудиту з водою, тож тепер докази є дуже переконливими”, – підкреслив доктор Пірсон, зазначаючи, що його команда вже мала попередні результати про гідратований рингвудит.
Доктор Якобсен образно описав цю знахідку, порівнявши стан породи з “потінням”, коли вода виступає вздовж меж між зернами мінералу.
Новий погляд на походження води
Це відкриття кардинально змінює наукове уявлення про джерела води на Землі. Раніше популярна теорія про кометне походження води стикалася з труднощами, зокрема, через відмінності у хімічному складі кометної води порівняно з океанічною. Підземний резервуар пропонує більш логічне пояснення.
“Це вагомий доказ того, що вода на Землі з’явилася зсередини”, – підтвердив доктор Якобсен.
Наявність цього глибокого резервуару може пояснити, чому обсяги поверхневих океанів залишалися відносно стабільними протягом тривалого часу, запобігаючи різким коливанням рівня моря. За словами Якобсена, без цього внутрішнього сховища, велика частина цієї води виявилася б на поверхні.
“Ми повинні бути вдячні за цей глибокий резервуар”, – додав він. “Якби його там не було, вода була б на поверхні Землі, і верхівки гір були б єдиною сушею, що стирчала б назовні”.
Вплив на геологічні процеси
Розташування резервуару в перехідній зоні мантії, між верхньою та нижньою її частинами, створює умови, за яких вода може повільно переміщатися крізь породу. Професор Франк Бренкер, геофізик з Франкфуртського університету імені Гете, зазначає, що “ці мінеральні перетворення значно ускладнюють рух гірських порід у мантії”.
Ув’язнена в рингвудиті вода, ймовірно, відіграє важливу роль у регулюванні теплообміну та переміщенні матеріалів між мантією та земною поверхнею. Це, у свою чергу, може впливати на тектонічну активність і стабільність земної кори в геологічних масштабах часу.
Наразі докази існування гідратованого рингвудиту базуються на даних, зібраних під територією США. Наступним кроком для доктора Якобсена стане з’ясування, чи охоплює цей масштабний водний резервуар всю планету.
Порада від АіФ UA: Ця новина допоможе краще зрозуміти походження води на Землі, що є фундаментальним питанням для нашого існування. Знання про гігантські підземні резервуари води відкриває нові перспективи для вивчення планетарних процесів і, можливо, в майбутньому, для пошуку альтернативних джерел.