Глибоко в мантії Землі вчені виявили величезний підземний резервуар води, обсяг якого може в кілька разів перевищувати сумарний об’єм усіх океанів планети. Відкриття, опубліковане в журналі Science, суттєво змінює уявлення про внутрішню будову нашої планети та глобальний водний цикл.
Глибина й форма зберігання
Згідно з публікацією Daily Galaxy, цей «прихований океан» розташований на глибині близько 640 км під поверхнею Землі. Вода там утримується не в рідкому стані, а закристалізована всередині мінералу рингвудиту. Цей різновид олівіну формується лише за екстремальних тисків і температур, характерних для так званої перехідної зони мантії (520–660 км).
Роль рингвудиту
Геофізик Стівен Джейкобсен порівнює рингвудит із губкою: його кристалічна решітка здатна вбирати й утримувати воду. Лабораторні експерименти показали, що цей мінерал може містити до 1,5% своєї маси у вигляді H₂O. На перший погляд відсоток невеликий, але враховуючи обсяги мантії, це відповідає об’єму всіх океанів Землі.
Історичні докази
Перший прямий доказ існування води в перехідній зоні з’явився у 2014 році, коли вчені знайли мікроскопічну частинку рингвудиту всередині алмазу, принесеного на поверхню з глибин мантії. Аналіз цієї включки підтвердив присутність справжніх молекул води.
Наслідки для теорій походження води
Це відкриття підриває класичну гіпотезу про кометне походження води на Землі: воно вказує на те, що великий внутрішній водний резервуар існував із часів формування планети. Вчені тепер говорять про «глибинний водний цикл», який доповнює традиційну модель, що включала лише океани, атмосферу й поверхневі води.
Зони субдукції й циркуляція води
Важливу роль у перенесенні води в глибини відіграють зони субдукції – місця, де океанічні плити занурюються в мантію. Тут вода «замикається» в мінералах, а згодом частково вивільняється через вулканічні виверження чи мантійні плюми.
«Схоже, ми нарешті отримали підтвердження існування єдиного планетарного водного циклу», – підкреслює Джейкобсен.
Методи виявлення сховища
Вчені використали сейсмічну томографію: аналізуючи швидкість розповсюдження сейсмічних хвиль у мантії, вони виявили аномалії, які вказують на присутність води. Лабораторні випробування з синтетичним рингвудитом при тиску понад 20 ГПа й температурі понад 1200 °C підтвердили його здатність утримувати значні обсяги H₂O.
Таким чином, відкриття «прихованого океану» відкриває нові горизонти в дослідженні геологічних процесів і кардинально переглядає наше уявлення про запас води на Землі та її еволюцію.