В недрах планети знайдені величезні запаси води

Вчені виявили величезні запаси води в надрах нашої планети на глибині близько 500-650 км. За приблизними оцінками обсяги цього прихованого підземного резервуара в три рази перевищують обсяги світового океану.

Однак радіти такій перспективі передчасно, оскільки людство ніяк не зможе скористатися цими запасами в осяжному майбутньому. По-перше, глибина залягання даного шару мантії занадто велика, навіть найоптимістичніші 500 км - це в 40 разів більше, ніж будь-коли вдалося пробурити людині (12262 метра, Кольська надглибока свердловина). А по-друге, вода там перебуває в досить незвичайному стані: в молекулярній решітці мінералу рінгвудіт, існування якого довгий час залишалося під питанням.

Передбачений мінерал

Рінгвудіт - напівпрозорий мінерал сіро-блакитного кольору з групи олівінових. Формується в умовах з екстремальними температурою і тиском з мінералів вадслеіта і форстерита. Залягає в шарі нижньої мантії на глибині в 520 - 660 км, тобто десь між ядром і земною корою.

Рінгвудіт

Фрагменти мінералу, який був синтезований в лабораторії

Природного рінгвудіта ще ніхто ніколи не бачив зі зрозумілих причин, однак команді геофізика Стівена Джейкобсена з Північно-Західного університету вдалося синтезувати цей мінерал в лабораторних умовах. Ряд досліджень показав, що рінгвудіт дійсно може містити воду і навіть абсорбувати її подібно до губки. Форма зберігання води в даному матеріалі кардинально відрізняється від рідкої та інших агрегатних фаз, замість цього вона захоплюється в так звану молекулярну пастку особливою ​​кристалічною структурою із кубічною сингонією і переходить в форму гідроксид-іонів (з'єднання гідроксильних груп).

Підземний океан

Припущення про те, що в перехідному шарі мантії може міститися велика кількість води у складі природних мінералів висловлювалися ще давно, зокрема дана гіпотеза неодноразово використовувалася в теоріях, які намагаються пояснити земне походження води. Підтвердження ж було отримано зовсім нещодавно командою доктора Джейкобсена.

В результаті дуже тривалого експерименту вчені аналізували дані, одержувані з 2000 сейсмографів, які були рівномірно розкидані по всій території США. Аналіз руху сейсмічних хвиль, породжених землетрусами різної інтенсивності, дозволив виявити нерівномірність їх швидкості: на ділянці мантії з 520 до 660 км швидкість проходження хвилі істотно знижувалася, а потім поверталася до колишніх значень. Це означало, що перехідний шар мантії складався з порід насичених водою, які й змушували сповільнюватися сейсмо-хвилі.

Попередні дані свідчать, що запаси води в підземному океані з рінгвудіта триразово перевищують обсяг світового океану. Ще більш примітний той факт, що обстежені надра Землі були тільки під територією Сполучених Штатів, а виключати ймовірність існування подібних резервуарів в інших ділянках планети ніяк не можна. Словом, необхідні нові довгострокові дослідження.

Вода виникла на Землі?

Відкриття величезного підземного океану дало друге життя теоріям і гіпотезам про внутрішнє, тобто земне походження води. Згідно з ними океани поступово наповнювалися водою з надр планети, яка могла підніматися на сушу, наприклад, разом з лавою при виверженні вулканів. Чи так було насправді, поки невідомо, але в світлі нових подій виглядає цілком правдоподібно.

Евгений Мартыненко