Вчені довели, що найбільше сховище води на Землі може знаходитися у надрах планети

Свіже дослідження, опубліковане в журналі Sci­ence, показало: Земля могла зберігати величезні запаси води у своїх надрах від самого початку формування. Вчені встановили, що мінерал бриджманіт, який переважає в нижній мантії, здатен утримувати значно більше води, ніж вважалося раніше. Це означає, що найбільше водне сховище планети може бути розташоване не в океанах, а на глибині понад 1 600 кілометрів.

Спочатку Земля складалася переважно з океану магми. Її кристалізація дозволила утворитися першим океанам. Джерело: Ніколя Сарте

Команда під керівництвом Веньхуа Лу з Carnegie Insti­tu­tion for Sci­ence провела експерименти в умовах, що імітують надра молодої Землі. Використовуючи лазерно-нагріту алмазну комірку, вони досягли температур понад 3 700 К і тиску понад 700 000 атмосфер. У цих умовах бриджманіт виявив здатність поглинати більше води при підвищенні температури, що свідчить: значна її частина могла залишитися всередині планети під час охолодження.

За оцінками дослідників, у нижній мантії може міститися обсяг води, еквівалентний кільком сучасним океанам. Вона не перебуває в рідкому стані — водень утримується у кристалічній структурі мінералів, створюючи приховане водне середовище. Це відкриття змінює уявлення про глобальний водний цикл і може пояснити особливості вулканізму в регіонах із мантійним походженням магми, зокрема на Гаваях та в Ісландії.

Рінгвудит — це форма мінералу олівіну (Mg2SiO4), що утворюється під високим тиском на глибині від 520 до 660 км під поверхнею Землі в перехідній зоні. ДЖЕРЕЛО: Cre­ative Com­mons

Результати ставлять під сумнів традиційну теорію, за якою вода потрапила на Землю пізніше — разом із кометами чи астероїдами. Нові дані підтримують концепцію «вологого акреційного процесу», згідно з якою вода була частиною вихідного матеріалу планети. Це має ширші наслідки: інші кам’янисті світи, навіть зовні «сухі», можуть мати приховані внутрішні океани, що відкриває нові перспективи для пошуку життя.

Науковці зазначають, що глибока гідратація мантії впливає на еволюцію Землі й сьогодні: вода знижує в’язкість порід, стимулює тектонічні процеси, визначає вулканічну активність і стабільність клімату. Хоча прямі спостереження за нижньою мантією неможливі, поєднання сейсмічних даних, аналізу вулканічних порід і лабораторних експериментів поступово формує уявлення про глибинну «гідросферу» планети, яка й досі може визначати її динаміку.