Мировой океан — лишь верхушка айсберга: под Землёй нашли нечто странное

Недавние исследования изменили представления о строении планеты. В толще земной мантии на глубине около 700 километров обнаружен гигантский водный резервуар, который может превышать все известные поверхностные океаны по объёму. Это открытие стало важным шагом в изучении внутреннего состава Земли и вызвало пересмотр многих научных гипотез.

Что находится в недрах планеты

На такой глубине вода существует не в жидком виде, а связана в структуре редкого минерала — рингвудита. Этот минерал способен удерживать влагу до 2,6% собственной массы, что значительно превосходит показатели других известных пород, где количество воды обычно не превышает 0,2%.

Влага в рингвудите содержится на молекулярном уровне, образуя химические связи внутри кристаллической решётки. Такая форма хранения воды делает возможным её существование при экстремальных температурах и давлении.

Первые доказательства существования подземного океана

Первый образец рингвудита, содержащий воду, был найден в 2014 году в Канаде. Проведённый анализ подтвердил, что минерал способен удерживать огромное количество влаги. Позднее сопоставление геофизических данных показало: если подобные минералы распространены по всей переходной зоне между верхней и нижней мантией, общий объём связанной воды может достигать примерно 1,5 миллиарда кубических километров. Это втрое больше всех запасов воды в океанах, морях и озёрах на поверхности.

Данные совпали с теоретическими моделями и подтвердили большинство прежних предположений о существовании глубинных водных резервуаров.

Методы обнаружения

Выводы о присутствии воды в мантии сделаны на основе нескольких независимых методов. Магнитное поле Земли оказалось чувствительным к зонам, насыщенным влагой: в них наблюдались аномалии электропроводности.

Сейсмические волны, проходящие через недра, также вели себя необычно — скорость их распространения снижалась в слоях, где содержалось больше воды. На основе этих наблюдений создана трёхмерная модель, показывающая распределение влаги на глубине до 700 километров.

Сравнение свойств минералов

Возможные последствия открытия

Подземный океан способен объяснить происхождение части воды на поверхности Земли. Существует предположение, что во время раннего формирования планеты часть влаги могла подниматься из мантии, образуя атмосферу и океаны.

Тектонические процессы и вулканическая активность периодически высвобождают воду из глубинных минералов, что может влиять на климатические циклы, образование магмы и химический состав атмосферы.

Как изучаются глубины Земли

1. Применяются сейсмологические измерения для определения скорости прохождения волн.

2. В лабораториях воспроизводятся экстремальные условия мантии, чтобы проверить поведение минералов.

3. Используются спектроскопические методы для анализа химических связей и определения наличия гидроксильных групп.

4. Проводится магнитометрия, фиксирующая отклонения поля, связанные с влагосодержащими породами.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Ошибка: предположение, что вода существует только на поверхности.

• Последствие: недооценка роли внутренних источников влаги в геологических процессах.

• Альтернатива: признание существования глубинных резервуаров и включение их в модели водного цикла планеты.

Возможность существования жизни в недрах

Существование микроскопических форм жизни в глубинных слоях Земли не исключается. В экстремальных условиях уже обнаруживались микроорганизмы, обитающие в горных породах на больших глубинах. При наличии воды и тепла теоретически возможны закрытые экосистемы, хотя доступ к ним практически невозможен.

Плюсы и минусы гипотезы

Часто задаваемые вопросы

Каков примерный объём подземной воды?
Около 1,5 млрд км³, что в несколько раз больше объёма всех поверхностных океанов.

Можно ли использовать эту воду?
Нет, поскольку она не свободна, а находится в химически связанной форме внутри минералов.

Как учёные определяют её наличие?
С помощью сейсмических, спектральных и магнитных исследований, моделирующих структуру мантии.

Мифы и правда

• Миф: подземный океан представляет собой свободное море под поверхностью.
  Правда: вода находится в твёрдых породах, а не в виде жидкости.

• Миф: открытие засекречено и недоступно общественности.
  Правда: научные данные опубликованы в международных журналах, но редко освещаются СМИ.

• Миф: эти запасы решат проблему дефицита пресной воды.
  Правда: ресурс невозможно извлечь или использовать в практических целях.

Три интересных факта

1. Минерал рингвудит впервые был обнаружен в метеорите, упавшем в Австралии.

2. Вода, находящаяся в структуре минералов, стабилизирует температуру мантии.

3. При изменении давления рингвудит может переходить в другую форму — бридгманит, теряя влагу.

Исторический контекст

1. Минерал рингвудит был описан в 1969 году австралийским геофизиком Тедом Рингвудом.

2. В начале 2000-х годов компьютерное моделирование подтвердило возможность существования переходной зоны с водой.

3. В 2014 году впервые получено физическое доказательство наличия воды в мантии.