Водата може да се намира много по-дълбоко в недрата на Земята, отколкото се смяташе досега. Нови експерименти показват, че минерали, способни да задържат вода в структурата си, могат да съществуват на дълбочина до 2900 км, близо до границата между ядрото и мантията. Това съобщава Science Alert.
Запаси от вода дълбоко в недрата на Земята
Долната мантия на Земята се простира от приблизително 660 до 2900 км дълбочина. Най-разпространените ѝ минерали – бриджманит и феропериклаз се считат предимно за сухи. Докато някои други минерали са способни да задържат вода, много от тях стават нестабилни при високите температури, открити в най-дълбоките части на мантията. Затова учените се заеха да установят дали биха могли да съществуват други съединения, които биха могли да задържат вода при такива екстремни условия.
Изследователите са се опитали да намерят отговора, използвайки лабораторен експеримент. Миниатюрни проби били компресирани между диамантени върхове и едновременно нагрявани с лазери, създавайки налягане и температури, типични за дълбоките слоеве на планетата.
При тези условия се образуват два неизвестни досега железни оксихидроксида - Fe5O12Hx и Fe7O12Hx. Те се оказаха стабилни в долната мантия и способни да свързват водород, което ги прави подходящи за използване като „склад“ на вода във вътрешността на Земята.
Прочетете също: Учени: Формата на Земята се променя бързо - какво ще се случи
Особено показателен е фактът, че за образуването на тези съединения е необходимо само много малко количество вода. В някои експерименти съдържанието на вода в изходния материал е било по-малко от 0,1%, но дори тази концентрация се е оказала достатъчна.
Не говорим обаче за огромни кухини с течна вода или скрит подземен океан. На такива дълбочини тя би могла да се съдържа в кристалната структура на минералите.
Изследователите също така предлагат възможно обяснение как тези съединения биха могли да се озоват на такива дълбочини. В ранната история на Земята, с постепенното охлаждане на разтопената маса на планетата, водните минерали биха могли да кристализират и, поради високата си плътност, да потънат до границата между мантията и ядрото.
В същото време, водата, задържана там преди милиарди години, не е задължително да остане в дълбините на земните ядра завинаги. Мантийната циркулация може да транспортира материал нагоре. Поради намаленото налягане, водните минерали могат да станат нестабилни и да отделят вода, част от която евентуално може да достигне повърхността чрез вулканични процеси и движението на мантийните струи.
Новото проучване може също да хвърли светлина върху дългогодишна лабораторна мистерия, свързана с така наречената H-фаза. Съединение, получено преди това под високо налягане, наподобява един от новооткритите оксихидроксиди. Учените предполагат, че дори следи от влага биха могли да повлияят на резултатите от предишни експерименти.
В същото време учените споделят, че все още е рано да се потвърди наличието на воден резервоар близо до ядрото на Земята. Експерименти им са доказали, че такива минерали могат да се образуват и да останат стабилни при подходящи температури и налягания, но действителното им присъствие в мантията все още не е установено.
Освен това учените трябва да определят колко вода могат да съхраняват такива съединения дълбоко в ядрата на планетата и какво се случва с тях директно на границата между ядрото и мантията. Според геолога Алфред Уилсън от Университета в Лийдс, това откритие може да доближи учените до разбирането как Земята е придобила и задържала водата си.
