Крупнейшие запасы воды обнаружены в недрах Земли: как вся эта вода оказалась на глубине 2900 км

Фраза "вода — это жизнь" весьма справедлива, поскольку именно она делает возможным существование всех известных форм жизни на Земле. Вода также играет ключевую роль в обеспечении сверхмедленного движения слоев земной мантии, насыщая горные породы влагой настолько, что они приобретают способность течь и скользить относительно друг друга, пишет Science Alert.

Вся эта вода играет важную роль в тектоническом цикле, который, в свою очередь, помогает регулировать климат в геологическом масштабе времени. Вода также способствует важным процессам переработки горных пород и летучих соединений в мантии. Проще говоря, по словам геолога Альфреда Уилсона из Университета Лидса, жидкая вода — ключевой фактор, фактически, делающий нашу планету пригодной для жизни.

Как вода попала в мантию Земли?

Несмотря на огромные запасы воды в недрах Земли ученые все еще не до конца уверены, как эта вода попала сюда. Например, одна из гипотез предполагает, что воду на Землю занесли астероиды, а затем она сохранилась в породах в процессе формирования планеты. По другой версии, вода появилась позже, насытив влагой изначально сухую мантию.

До сих пор не было известно, где именно в мантии сосредоточены эти запасы воды. Однако в новом исследовании ученым, похоже, удалось найти ответ: вода, вероятно, сосредоточена вблизи границы между мантией и жидким внешним ядром. Отметим, что предыдущие сейсмические исследования выявили загадочные "зоны сверхнизких скоростей".

Известно, что нижняя мантия залегает на глубине примерно от 660 до 2900 километров от поверхности. Считается, что в ней преобладают такие минералы, как бриджманит и ферропериклаз, которые почти не содержат воды.

Существуют и другие минералы, способные удерживать воду на больших глубинах, однако многие из них либо требуют специфического химического состава для сохранения стабильности, либо разрушаются под воздействием экстремально высоких температур, характерных для самых глубоких слоев мантии.

В новой работе ученые решили рассмотреть иные варианты. В ходе эксперимента команда обнаружила два ранее неизвестных соединений, способных удерживать колоссальные объемы воды. Эксперименты также показывают, что эти фразы могут существовать в условиях глубоких слоев мантии. Впрочем, результаты не дают прямого подтверждения того, что они действительно присутствуют в недрах Земли.

Результаты показали, что эти минералы образовывались даже в условиях дефицита воды. В некоторых экспериментах исходный материал содержал менее 0,1% воды, но даже столь малых концентраций водорода оказывалось достаточно для стабилизации новых фаз. По словам Уилсона, открытие имеет большое значение, поскольку глубокие недра планеты, вероятно, не представляют собой гигантский океан. Любая вода, спрятанная в недрах Земли, должна быть включена в состав минералов. Новые минералы, судя по всему, идеально подходят для этой роли.

Другие новости науки

• Загадочную "инопланетную базу" обнаружили у берегов Папуа-Новой Гвинеи: что это такое
• Тревожный прогноз: названа дата, когда половина всех ледников Земли исчезнут