Исследования выявили в мантии Земли резервуар с тройным объемом воды в океанах

Колоссальный объем воды хранится на глубине около 700 километров во внутренней структуре планеты. В подземном резервуаре содержится количество, в три раза превышающее всю массу воды, присутствующую на поверхности океана. Идентификация этого месторождения произошла посредством анализа волн, порождаемых землетрясениями. Такие данные содержатся в научной статье, опубликованной журналом Science.

Это открытие меняет традиционные модели происхождения земных водных ресурсов. Предыдущие гипотезы указывали на влияние комет и астероидов как на главный источник гидратации планеты в течение первого миллиарда лет ее существования. Новые данные указывают на то, что значительная часть воды вышла из недр Земли. Внутренний механизм помогает оправдать сохранение объема морей на протяжении геологических эпох.

Роль минерала рингвудита в удержании воды.

Глубокие хранилища не встречаются в виде жидких подземных озер или рек. Ресурс заключен в молекулярной структуре редкого минерала, известного как рингвудит. Эта скала голубоватого цвета сохраняет свою устойчивость только в условиях экстремального давления. Идеальная среда для его формирования находится в переходной зоне мантии Земли. Полоса простирается на глубину от 410 до 660 километров под земной корой.

Рингвудит действует подобно микроскопической губке. Он поглощает молекулы водорода и кислорода непосредственно в свой кристаллический состав. Удерживающая способность этого материала позволяет нижней мантии хранить огромные объемы природных ресурсов. Постоянное присутствие этой влаги в породах меняет физическое поведение глубинного геологического материала. Исследователи могут измерить эти физические изменения с поверхности, используя высокоточное оборудование.

Сейсмическая методология картирует глубины планеты

Для картографирования глубокого региона потребовалось использование разветвленной сети измерительного оборудования. Исследователь Стивен Джейкобсен, связанный с Северо-Западным университетом, координировал сбор структурных данных. Команда использовала информацию, полученную примерно с 2000 сейсмографов, установленных в разных частях США. Устройства зафиксировали вибрации, вызванные более чем 500 землетрясениями различной силы за месяцы непрерывного наблюдения.

Сейсмические волны меняют скорость своего распространения в зависимости от среды, через которую они проходят. Смещение происходит медленнее, когда вибрации проходят через влажные породы, по сравнению с сухими пластами. Измерение этих замедлений позволило ученым точно определить координаты концентраций воды. Якобсен сравнил техническую процедуру с проведением МРТ планеты. Этот метод раскрывает динамику, скрытую под тектоническими плитами, без необходимости невозможного бурения.

Прямое влияние на стабильность уровня океана

Существование глубокого водоема работает как естественная система регулирования воды. Поверхностные воды спускаются в мантию через зоны субдукции, где тектонические плиты ныряют друг под друга. Рингвудит поглощает часть этого материала в ходе геологического процесса. Миллионы лет спустя этот ресурс возвращается в земную кору в результате извержений вулканов и подъема магмы. Непрерывный цикл поддерживает океаны в длительном состоянии баланса.

Leia Tambem

Ави Леб объясняет взрыв метеорита, потрясший Массачусетс, 2% энергии бомбы в Хиросиме

Защита Кортни Кленни осматривает ножи для убийства на слушаниях во Флориде

List объединяет 11 уютных научно-фантастических игр для расслабляющего отдыха в космосе; проверьте, какие они

Без этого внутреннего механизма дренажа и хранения географическая конфигурация планеты имела бы другую форму. Вынос всех грунтовых вод на поверхность поднимет уровень океанов до экстремального уровня. Жидкое покрытие затопило бы все сегодняшние континенты. Только вершины самых высоких горных хребтов останутся открытыми над линией воды. Внутренняя динамика позволила избежать сценария глобального потопа и позволила развиваться земной жизни.

Глубокий цикл также дает ответы о долгосрочной обитаемости окружающей среды Земли. Соседние планеты, такие как Марс, в далеком прошлом имели на своей поверхности жидкую воду, но утратили ее из-за космоса. Во время своего формирования Луна не накопила значительных запасов воды. Земля сохранила свои благоприятные для жизни условия именно благодаря способности пополнять свои моря из запасов, хранящихся в нижней мантии.

Следующие шаги по исследованию нижней мантии

Нынешние выводы основаны преимущественно на сейсмических показаниях, проведенных на территории Северной Америки. Ученые планируют расширить зону охвата анализов, чтобы проверить глобальное распространение явления. Основная цель — подтвердить, образует ли гидратированный рингвудит сплошной слой вокруг ядра или концентрируется в изолированных карманах. Расширение мониторинга потребует интеграции данных международных сейсмологических сетей, которыми управляют различные правительства и исследовательские институты.

Дальнейшие геологические исследования будут направлены на уточнение переменных, еще не оцененных экспертами. Следующие этапы исследования будут сосредоточены на конкретных показателях поведения планет:

• Картирование присутствия гидратированного минерала под тектоническими плитами других континентов.
• Детальный расчет максимального объема воды, поддерживаемого мантийной переходной зоной.
• Измерение скорости передачи ресурсов между поверхностными и глубокими слоями.
• Оценка влияния внутреннего цикла на поддержание климата Земли в долгосрочной перспективе.
• Применение данных при анализе экзопланет и их потенциальных зон обитаемости во Вселенной.

Детальное понимание этой скрытой водной системы уточняет теоретические модели эволюции Земли. Каждое новое зарегистрированное землетрясение дает дополнительную информацию о внутренней структуре земного шара. Накопленные данные показывают, что глубинная геологическая динамика оказывает прямое влияние на поддержание поверхностных экосистем. Современная геология начинает рассматривать мантию Земли как активную и фундаментальную составляющую круговорота воды.