Величезний резервуар води було виявлено на глибині 700 кілометрів під поверхнею Землі. Вода міститься всередині мінералу під назвою рингвудит. Обсяг води, прихований у цьому глибокому резервуарі, приблизно втричі перевищує обсяг усіх поверхневих океанів планети разом узятих, згідно з дослідженням, яке вперше з’явилося в журналі Science.
Це відкриття прямо кидає виклик давній теорії про те, що вода на Землю була занесена кометами, пише Indian Defence Review. Натомість воно підтримує іншу ідею: океани поступово просочувалися з надр планети протягом мільйонів років. Дослідження також припускає, що цей глибокий резервуар може виступати в ролі природного буфера, підтримуючи стабільність обсягу поверхневих океанів у геологічних масштабах часу.
Мережа з 2000 сейсмометрів
Дослідницька група під керівництвом геофізика Стівена Якобсена з Північно-Західного університету використовувала надзвичайно великий масив приладів для виявлення води. Вони розмістили понад 2000 сейсмометрів по всій території США і проаналізували сейсмічні хвилі, викликані більш ніж 500 землетрусами. Якобсен зазначив, що ці хвилі змушують планету "дзвеніти, як дзвін, протягом декількох днів після події".
Коли ці хвилі проходили крізь надра Землі, їхня швидкість змінювалася залежно від того, через який тип гірської породи вони проходили. Коли хвилі рухалися крізь водомістку породу, вони помітно сповільнювалися. Це сповільнення підказало команді Якобсена, що перехідна зона – шар мантії на глибині 700 кілометрів, що розділяє верхню та нижню області мантії, – містить значну кількість води, замкненої всередині рингвудиту.
Якобсен також підтвердив цю знахідку у своїй лабораторії. Він виростив зразки рингвудиту і піддав їх впливу колосального тиску та температур, що відповідають умовам на глибині 700 кілометрів. Експерименти показали, що мінерал дійсно може утримувати великі обсяги води в таких умовах. На цій глибині тиск і температура якраз підходять для того, щоб "видавлювати" воду з рингвудиту.
Фізичний доказ з алмазу
Сейсмічні дані були не єдиним аргументом. Грем Пірсон, дослідник алмазів і директор Школи навчання та досліджень у галузі розвідки алмазів при Альбертському університеті, надав фізичний доказ з несподіваного джерела: алмазу.
Цей алмаз зародився в перехідній зоні і був винесений на поверхню в результаті виверження вулкана. Усередині нього Пірсон виявив крихітний зразок рингвудиту, що містить воду. Це стало першим прямим фізичним доказом наявності гідратованого, або водомісткого, рингвудиту з глибоких надр Землі. Пірсон є одним із провідних світових вчених у галузі вивчення алмазів і став піонером у методах датування найдрібніших геологічних зразків.
"Після нашого першого звіту про гідратований рингвудит ми знайшли ще один кристал рингвудиту, що також містить воду, тож тепер докази є дуже переконливими", – заявив Пірсон.
Якобсен описав глибинну породу так, ніби вона потіє. "Це порода з водою вздовж меж між зернами, майже так, ніби вони потіють", – пояснив він.
Природний буфер для поверхневих океанів
Відкриття змінює уявлення вчених про те, звідки взялася вода на Землі. У старої "кометної" теорії були проблеми: хімічний склад кометної води не повністю збігається з водою в океанах Землі. Глибокий резервуар дає більш правдоподібне пояснення.
"Це вагомий доказ того, що вода на Землі з’явилася зсередини", – підкреслив Якобсен.
Прихована вода також може слугувати природним буфером для поверхневих океанів. Якобсен припустив, що резервуар міг би допомогти пояснити, чому обсяги океанів залишалися відносно стабільними протягом мільйонів років, запобігаючи різким змінам рівня моря. Він зауважив, що без цього глибокого сховища більша частина цієї води опинилася б на поверхні.
"Ми повинні бути вдячні за цей глибокий резервуар", – додав Якобсен. "Якби його там не було, вода була б на поверхні Землі, і верхівки гір були б єдиною сушею, що стирчала б назовні".
Тепло і тектонічні зв'язки
Резервуар знаходиться в перехідній зоні мантії, розташованій між верхньою і нижньою мантією. На цій глибині умови дозволяють воді повільно переміщатися крізь породу. За словами професора Франка Бренкера, геофізика з Франкфуртського університету імені Гете, "ці мінеральні перетворення значно ускладнюють рух гірських порід у мантії".
Вода, ув'язнена в рингвудиті, ймовірно, відіграє вирішальну роль у регулюванні тепла та переміщенні матеріалу між мантією та поверхнею Землі. Це може впливати на тектонічну активність і стабільність земної кори в геологічних часових масштабах.
Поки що докази наявності вологого рингвудиту отримано на основі вимірювань під територією США. Тепер Якобсен хоче визначити, чи простягається глибокий резервуар води по всій планеті.
Раніше УНІАН повідомляв, що в 1964 році вчені відкрили тварину, яка спить лише наполовину.
