В недрах Земли обнаружены огромные запасы воды

Ученые обнаружили огромные запасы воды в недрах нашей планеты на глубине порядка 500-650 км. По приблизительным оценкам объемы этого скрытого подземного резервуара в три раза превышают объемы мирового океана.

Однако радоваться такой перспективе преждевременно, так как человечество никак не сможет воспользоваться этими запасами в обозримом будущем. Во-первых, глубина залегания данного слоя мантии слишком высока, даже самые оптимистичные 500 км - это в 40 раз больше, чем когда-либо удалось пробурить человеку (12 262 метра, Кольская сверхглубокая скважина). А во-вторых, вода там находиться в довольно необычном состоянии, будучи заключенной внутри минерала рингвудита, существование которого долгое время оставалось под вопросом.

Предсказанный минерал

Рингвудит - полупрозрачный минерал серо-голубого цвета из группы оливиновых. Формируется в условиях с экстремальными температурой и давлением из минералов вадслеита и форстерита. Залегает в слое нижней мантии на глубине в 520 - 660 км, то есть где-то между ядром и земной корой.

Фрагменты минерала, который был синтезирован в лаборатории

Природного рингвудита еще никто никогда не видел по понятным причинам, однако команде геофизика Стивена Джейкобсена из Северо-Западного университета удалось синтезировать этот минерал в лабораторных условиях. Ряд исследований показал, что рингвудит действительно может содержать воду и даже абсорбировать ее подобно губке. Форма хранения воды в данном материале кардинально отличается от жидкой и других агрегатных фаз, вместо этого она захватывается в так называемую молекулярную ловушку особой кристаллической структурой с кубической сингонией и переходит в форму гидроксид-ионов (соединения гидроксильных групп).

Подземный океан

Предположения о том, что в переходном слое мантии может содержаться большое количество воды в составе природных минералов высказывались еще давно, в частности данная гипотеза неоднократно использовалась в теориях, пытающихся объяснить земное происхождение воды. Подтверждение же было получено совсем недавно командой доктора Джейкобсена.

В результате очень продолжительного эксперимента ученые анализировали данные, получаемые с 2000 сейсмографов, которые были равномерно разбросаны по всей территории США. Анализ движения сейсмических волн, порожденных землетрясениями разной интенсивности, позволил выявить неравномерность их скорости: на участке мантии с 520 до 660 км скорость прохождения волны существенно снижалась, а затем возвращалась до прежних значений. Это означало, что переходный слой мантии состоял из пород насыщенных водой, которые и заставляли замедляться сейсмо-волны.

Предварительные данные свидетельствуют, что запасы воды в подземном океане из рингвудита троекратно превышают объем мирового океана. Еще более примечателен тот факт, что обследованы недра Земли были только под территорией Соединенных Штатов, а исключать вероятность существования подобных резервуаров в других участках планеты никак нельзя. Словом, необходимы новые долгосрочные исследования.

Вода возникла на Земле?

Открытие огромного подземного океана дало вторую жизнь теориям и гипотезам о внутреннем, т.е. земном происхождении воды. Согласно им океаны постепенно наполнялись водой из недр планеты, которая могла подниматься на сушу, например, вместе с лавой при извержении вулканов. Так ли было на самом деле, пока неизвестно, но в свете новых событий выглядит вполне правдоподобно.

Евгений Мартыненко