У глибинах планети зберігаються значні обсяги води: яким чином ця вода опинилася там?

Вчені вважають, що на великій глибині, тисячі кілометрів під поверхнею Землі, може знаходитися вражаюча кількість води.

Вислів "вода -- це життя" є цілком слушним, оскільки саме вона уможливлює існування всіх відомих форм життя на Землі. Вода також відіграє ключову роль у забезпеченні надзвичайно повільного руху шарів земної мантії, насичуючи гірські породи вологою настільки, що вони набувають здатності текти й ковзати відносно одна одної, пише Science Alert.

Уся ця вода відіграє важливу роль у тектонічному циклі, який, у свою чергу, допомагає регулювати клімат у геологічному масштабі часу. Вода також сприяє важливим процесам переробки гірських порід і летких сполук у мантії. Простіше кажучи, за словами геолога Альфреда Вілсона з Університету Лідса, рідка вода -- ключовий фактор, який, фактично, робить нашу планету придатною для життя.

Як вода потрапила в мантію Землі?

Незважаючи на величезні запаси води в надрах Землі, вчені досі не до кінця впевнені, як ця вода туди потрапила. Наприклад, одна з гіпотез припускає, що воду на Землю занесли астероїди, а потім вона збереглася в породах у процесі формування планети. За іншою версією, вода з'явилася пізніше, наситивши вологою спочатку суху мантію.

Досі не було зрозуміло, в якій частині мантії можуть бути зосереджені ці водяні резервуари. Проте у новому дослідженні вчені, здається, знайшли відповідь: вода, ймовірно, накопичена поблизу межі між мантією та рідким зовнішнім ядром. Варто наголосити, що раніше сейсмічні дослідження виявили таємничі "зони з наднизькими швидкостями".

Відомо, що нижня мантія залягає на глибині приблизно від 660 до 2900 кілометрів від поверхні. Вважається, що в ній переважають такі мінерали, як бріджманіт і фероперіклаз, які майже не містять води.

Є й інші мінерали, які можуть зберігати воду на великих глибинах, проте більшість з них вимагають особливого хімічного складу для підтримання стабільності або ж руйнуються під дією надзвичайно високих температур, властивих найглибшим шарам мантії.

У новій роботі вчені вирішили розглянути інші варіанти. Під час експерименту команда виявила дві раніше невідомі сполуки, здатні утримувати колосальні обсяги води. Експерименти також показують, що ці сполуки можуть існувати в умовах глибоких шарів мантії. Втім, результати не дають прямого підтвердження того, що вони дійсно присутні в надрах Землі.

Результати досліджень свідчать про те, що ці мінерали можуть формуватися навіть в умовах обмеженої доступності води. У ряді експериментів вихідні матеріали містили менше ніж 0,1 % води, але навіть ці мінімальні кількості водню виявилися достатніми для стабілізації нових фаз. Як зазначає Вілсон, це відкриття є дуже важливим, адже свідчить про те, що глибини планети, ймовірно, не являють собою величезний океан. Вся вода, що може бути прихована в надрах Землі, повинна бути закладена у складі мінералів. Здається, нові мінерали ідеально підходять для виконання цієї функції.