На глибині під землею знайдено величезний резервуар води: він у три рази більший за всі океани.

Науковці здійснили відкриття, яке кардинально змінює наше сприйняття історії Землі.

Величезний водний резервуар був виявлений на глибині 700 кілометрів під поверхнею Землі. Вода знаходиться всередині мінералу, відомого як рингвудит. Обсяг води, що прихована в цьому глибокому резервуарі, приблизно втричі перевищує обсяг усіх океанів планети, згідно з дослідженням, опублікованим у журналі Science.

Це відкриття ставить під сумнів стару теорію про те, що вода на Землю була принесена кометами, повідомляє Indian Defence Review. Натомість воно підтримує іншу концепцію: океани поступово просочувалися з надр планети протягом мільйонів років. Дослідження також припускає, що цей глибокий резервуар може виконувати роль природного буфера, підтримуючи стабільність обсягу поверхневих океанів у геологічних масштабах часу.

Мережа з 2000 сейсмометрів

Дослідницька команда 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 та проаналізували сейсмічні хвилі, викликані більш ніж 500 землетрусами. Якобсен зазначив, що ці хвилі змушують планету “дзвеніти, як дзвін, протягом кількох днів після події”.

Коли ці хвилі проходили через надра Землі, їхня швидкість змінювалася в залежності від типу гірської породи, через яку вони проходили. Коли хвилі рухалися через водомістку породу, вони помітно сповільнювалися. Це сповільнення дало команді Якобсена підказку, 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 це відкриття у своїй лабораторії. Він виростив зразки рингвудиту та піддав їх впливу величезного 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 ідеально підходять для “видавлювання” води з рингвудиту.

Фізичний доказ з алмазу

Сейсмічні дані не були 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 утворився 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 найменших 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”, – зазначив 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 науковців про походження води на Землі. У старої “кометної” теорії були недоліки: хімічний склад води комет не зовсім відповідає воді в океанах Землі. Глибокий резервуар пропонує більш правдоподібне пояснення.

“Це вагомий доказ того, що вода на Землі виникла зсередини”, – підкреслив Якобсен.

Прихована вода також може виконувати роль природного буфера 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 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 розташований у перехідній зоні мантії, між верхньою і нижньою мантією. На цій глибині умови дозволяють воді повільно переміщатися через породу. За словами професора Франка Бренкера, геофізика з Франкфуртського університету імені Гете, “ці мінеральні перетворення значно ускладнюють рух гірських порід у мантії”.

Вода, що міститься в рингвудиті, ймовірно, відіграє ключову 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.

На даний момент докази наявності вологого рингвудиту отримано на основі вимірювань під територією США. Тепер Якобсен прагне визначити, чи поширюється глибокий резервуар води по всій планеті.