Вчені пробурили більше кілометра під океаном і вперше отримали цілісний зразок мантії.

Попередні спроби буріння мантії давали обмежені результати, оскільки вдалося заглибитися не більше ніж на 200 метрів.

Вчені досягли значного прогресу в дослідженні надр Землі: їм вдалося пробурити більше кілометра під дном Атлантичного океану та отримати найдовше цілісне керно мантійних порід в історії. Про це повідомляє видання Econews.

Дослідження, результати якого були опубліковані в журналі Science, проводили з борту наукового судна JOIDES Resolution в районі масиву Атлантіс, неподалік від Серединно-Атлантичного хребта. В результаті дослідники змогли підняти на поверхню керно довжиною 1268 метрів. Це найглибший прямий зразок верхньої мантії, який коли-небудь отримували.

Мантія – це шар гарячих порід, що розташований між земною корою і ядром, який становить близько двох третин маси планети та понад 80% її об’єму. Її склад довгий час залишався таємницею: дослідники змушені були покладатися на фрагменти порід, що були винесені магмою, або на зразки з океанічних розломів.

Попередні спроби буріння мантії давали обмежені результати, оскільки вдалося заглибитися не більше ніж на 200 метрів, а самі зразки були неповними. Нове ж керно дозволило вперше спостерігати, як мантія змінюється із глибиною, а не реконструювати це за окремими частинами.

Зразок складається переважно із серпентинізованого перидотиту – основної породи верхньої мантії – із вкрапленнями габро. Вчені виявили, що ці породи вже втратили значну частину елементів, які раніше використовувалися для формування океанічної кори. Це також свідчить про складні шляхи руху магми під океаном.

Водень із каменю

Одне з найважливіших відкриттів, яке зробили вчені, – активна взаємодія мантійних порід із морською водою. Виявилося, що в процесі так званої серпентинізації мінерали змінюються і виділяють молекулярний водень.

Як зазначається, цей водень відіграє ключову роль у підтримці життя в екстремальних умовах. Поблизу місця буріння розташоване гідротермальне поле Lost City, де теплі лужні потоки, багаті на водень і метан, виходять із карбонатних утворень і забезпечують існування мікроорганізмів у повній темряві.

Вчені вважають, що подібні умови могли сприяти зародженню життя на ранній Землі, а також можуть існувати на інших небесних тілах, наприклад, супутниках Юпітера і Сатурна.

Водень як потенційне чисте джерело енергії

Дослідження також виявило наявність великої кількості карбонатних жил, які фіксують вуглекислий газ у твердому вигляді. Це означає, що подібні процеси можуть природно “запечатувати” CO₂, що є важливим для боротьби зі змінами клімату.

Крім того, вчені розглядають водень, що утворюється в мантії, як потенційне чисте джерело енергії. Так званий “природний” або “золотий” водень вже знаходять у різних регіонах світу, і нові дані підтверджують, що серпентинізація може бути одним із основних механізмів його утворення.

Втім, дослідники підкреслюють: це відкриття не означає негайного початку видобутку. Але воно надає критично важливе розуміння того, як у природі взаємодіють вода, тепло і породи.

Цікаво, що це відкриття стало одним із останніх досягнень судна JOIDES Resolution. У 2024 році стало відомо, що його фінансування припиняється, і наразі воно не має прямого заміни.

Таким чином, отримане керно – це не лише науковий прорив, а й своєрідна “спадщина” корабля, який відіграв ключову роль у вивченні тектоніки плит, клімату та глибинних екосистем.

Вчені планують ще довго аналізувати отримані зразки – від мікроскопічних магнітних частинок до хімічного складу порід. Очікується, що ці дослідження допоможуть краще зрозуміти роль надр Землі у формуванні клімату, кругообігу вуглецю та розвитку життя.

Раніше УНІАН повідомляв, що в надрах Землі, на глибині близько 2000 кілометрів, учені виявили два “острови” розміром із континент. Йдеться про масивні ділянки, розташовані в мантії: одна під Африкою, інша під Тихим океаном. Їхня висота сягає приблизно 1000 кілометрів, що у понад 100 разів більше за висоту Евересту.

Вчені підкреслюють, що це відкриття може суттєво змінити розуміння еволюції Землі. Мантія відіграє ключову роль у процесах, що відбуваються на поверхні планети, зокрема у формуванні гір і виникненні вулканів. Вважається, що так звані мантійні плюми – потоки гарячого матеріалу, які піднімаються із глибин, – виникають саме на краях цих структур.

Дослідники вважають, що подальше вивчення цих гігантських “островів” допоможе краще зрозуміти, як працює внутрішній “двигун” нашої планети і як він впливає на процеси на її поверхні.