Запаси води в земній мантії

Відео: З точки зору науки. Народження океанів. Як з`явилися Океани на нашій планеті

Незвичайний алмаз, виявлений міжнародною групою вчених, дозволив зробити незвичайне припущення - хоча фахівці вважали, що в складі земної мантії в основному мінерали, на глибині понад п`ятсот кілометрів під земною поверхнею може перебувати велика кількість води.

Якщо вчені не помилилися, то саме величезний підземний океан відповідає за безліч явищ, в числі яких тектоніка плит, а також виверження вулканів і землетруси, яка вона викликає. Результати дослідження з`явилися на сайті наукового видання The Nature.

Висновок про існування підземного океану був зроблений в 2008 році, коли в вимоїни недалеко від бразильського міста Жуїні виявився незвичайний алмаз. Його зовнішній вигляд був досить непрімечателен - через низьку якість його навіть хотіли викинути - але в складі виявилися сліди мінералу рінгвудіта - однієї з форм олівіну, мінералу, який входить до складу мантії. Основна його відмінність від олівіну в тому, що для його освіти необхідна вода, яка становить кілька відсотків маси мінералу. До цього моменту вчені отримували Рінгвуд тільки в лабораторних умовах або знаходили його в складі метеоритної речовини.

Геологи досі повністю не розібралися в процесах, що відбуваються глибоко під поверхнею землі. Вченим поки вдалося дослідити свердловину глибиною 12 кілометрів, пробурену російськими фахівцями на території Кольської надглибокої свердловини в Мурманської області. Існуючий рівень технологічного розвитку не дозволяє взяти проби з мантії.

Ще складніше провести дослідження «зони переходу» між верхньою і нижньою мантією. Вона знаходиться на глибині близько 520-660 кілометрів. Під цією зони речовина мантії стає настільки щільним через величезного тиску, що на нього вже не діють тектонічні зрушення, що відбуваються на поверхні. Вивчити процеси, що відбуваються на такій глибині, можна тільки по випадковим викидів породи в результаті вивержень вулканів. За припущенням фахівців, які вивчали бразильський алмаз, цей поділ можна пояснити водяній прошарком між верхньою і нижньою мантією. Причому, води може бути більше, ніж у всіх земних океанах разом узятих.

За словами одного з авторів дослідження канадця Грема Пірсона з Альбертського університету в Едмонтоні, це не океан, описаний Жюлем Верном, за яким можна пропливти на човні. Вчений зазначив, що вода може потрапляти в мантію через так звані зони субдукції, в яких одні блоки кори опускаються під інші через тектонічних зрушень. За попередніми оцінками, в тих шарах частка води становить приблизно 1%. В результаті реакцій, що відбуваються при високих температурах і величезного тиском, там сформувався Рінгвуд, який потрапив всередину алмазу, який винесло на поверхню виверження вулкана.

Відео: На яку частину Земля складається з води

Пірсон вважає, що з плином часу Рінгвуд може перетворитися на звичайний олівін, тому їм дуже пощастило, що мінерал зберігся в алмазі в початковій формі.

За припущенням вчених, вода, що знаходиться в зоні переходу може розчинятися в магмі, досягаючи самого дна континентальних плит і розм`якшуючи їх. В результаті з`являються «слабкі місця», з яких магма під великим тиском виривається на поверхню або «виштовхує» ділянки кори Землі, викликаючи землетруси.

Дана теорія спростовує існуючі уявлення про причини тектоніки плит, що пояснюють їх мантійними теплогравітаціоннимі течіями - конвекцією, яка викликана різницею температур в центральних областях планети. Також сильний вплив на тектоніку плит надають приливні сили Місяця і сила Архімеда, так як фактично плити «плавають» в розплавленої мантії.