Надзвичайно великий резервуар води було виявлено на глибині 700 км під поверхнею Землі. Ця вода міститься у мінералі, званому рингвудитом. За даними дослідження, яке вперше опубліковано у журналі Science, обсяг цього прихованого резервуара приблизно в три рази більший за загальний обсяг усіх океанів планети.
Це відкриття суперечить традиційній теорії, згідно з якою вода на Землю потрапила з комет, зазначає Indian Defence Review. Натомість, воно підтверджує іншу гіпотезу: океани, можливо, з’явилися у результаті випаровування води з глибини планети протягом мільйонів років. Дослідження також вказує на те, що цей резервуар може виконувати роль природного буфера, допомагаючи підтримувати рівень води в поверхневих океанах у геологічній перспективі.
Мережа з 2000 сейсмометрів
Команда дослідників, очолювана геофізиком Стівеном Якобсеном з Північно-Західного університету, використовувала великий масив приладів для виявлення води. Вони встановили понад 2000 сейсмометрів по всіх Сполучених Штатах та аналізували сейсмічні хвилі, викликані більше ніж 500 землетрусами. Якобсен зазначив, що ці хвилі змушують планету “резонувати” протягом кількох днів після події.
При проходженні цієї інформації через земну кору, їхня швидкість змінювалася залежно від типу гірських порід, які вони пересікали. Хвилі значно сповільнювалися, проходячи через водомісткі породи. Це сповільнення дало зрозуміти команді Якобсена, що на глибині 700 км у переході між верхньою та нижньою мантією може бути значна кількість води в рингвудиті.
Якобсен також підтвердив ці результати у своїй лабораторії, де він виростив зразки рингвудиту й піддав їх впливу високих тисків та температур, подібних до тих, які існують на глибині 700 км. Експерименти продемонстрували, що мінерал дійсно здатний утримувати значні обсяги води в таких умовах. При цих температурах і тисках вода може “видавлюватися” з рингвудиту.
Фізичний доказ з алмаза
Сейсмічні дані стали не єдиним доказом. Грем Пірсон, дослідник алмазів і директор Школи навчання та досліджень в Альбертському університеті, надав фізичний доказ з несподіваного джерела: алмаза.
Цей алмаз утворився в перехідній зоні і був вивержений на поверхню під час вулканічної активності. Усередині Пірсон знайшов маленький зразок рингвудиту з водою. Це стало першим безпосереднім фізичним доказом наявності гідратованого рингвудиту, що походить з глибинних шарів Землі. Пірсон є одним із провідних науковців у вивченні алмазів і значним новатором у датуванні малих геологічних зразків.
“Після нашого початкового повідомлення про гідратований рингвудит ми виявили ще один кристал рингвудиту, що також містить воду, тому доказів тепер стало досить”, – зазначив Пірсон.
Якобсен охарактеризував глибокі породи, наче вони “потіють”. “Ця порода з водою уздовж зерен, майже так, ніби вони потіють”, – розповів він.
Природний буфер для поверхневих океанів
Це відкриття змінює погляди вчених на походження води на Землі. У традиційній “кометній” теорії були деякі непослідовності: хімічний склад води з комет не зовсім відповідає складу океанічної води. Відкриття цього резервуара дає більш переконливе пояснення.
“Це вагомий доказ того, що вода на Землі має внутрішнє походження”, – підкреслив Якобсен.
Схована вода також може виконувати роль природного буфера для поверхневих океанів. Якобсен відзначив, що резервуар міг би бути причиною стабільності обсягу океанів протягом тривалого часу, запобігаючи різким коливанням рівня моря. Без цього глибокого резервуара більшість води опинилася б на поверхні.
“Ми повинні подякувати за цей глибокий резервуар”, – додав Якобсен. “Якби його не було, вода була б на поверхні, і лише вершини гір виступали б над нею”.
Тепло і тектонічні взаємозв’язки
Резервуар розташований у перехідній зоні мантії, між верхньою та нижньою частинами. На цій глибині умови дозволяють воді повільно просочуватися через породу. За словами професора Франка Бренкера, геофізика з університету імені Гете у Франкфурті, “ці мінеральні зміни ускладнюють рух гірських порід у мантії”.
Вода, що міститься в рингвудиті, ймовірно, грає важливу роль в регулюванні тепла та переміщенні матеріалів між мантією та поверхнею Землі. Це може впливати на тектонічну активність і стабільність земної кори в археологічних масштабах.
Дані про наявність вологого рингвудиту були отримані на основі вимірювань під США. Тепер Якобсен прагне дослідити, чи існує такий же резервуар по всій планеті.
