Земните недра крият гигантски запаси вода

Огромни запаси вода, три пъти превишаващи обема на Световния океан, са открити в недрата на Земята.

Това откритие може да хвърли светлина на произхода на водата на нашата планета.

Водата се съдържа в минерала рингвудит, който лежи на дълбочина 700 км в земната мантия. Става дума за форма на отдавна известния минерал оливин, от който основно се състои земната мантия.

Огромните размери на водния резервоар потвърждават хипотезата за това, че водата на нашата планета е възникнала в процеса на нейното формиране още в най-ранните етапи от еволюцията на Слънчевата система.

Срещу тази хипотеза винаги е противостояла друга – че водата на Земята е донесена от комети приблизително в същия период.

„Тези данни потвърждават, че водата на Земята има вътрешен произход“, казва д-р Стивън Джейкъбсън от Северозападния университет в щата Илинойс, които оглавява групата изследователи.

Загадките на земната вода

Скритите гигантски запаси вода може да обяснят защо в продължение на милиарди години обемът на световния океан остава като цяло неизменен.

Учените се възползвали от показанията на 2000 сеизмографа, които фиксирали акустични колебания, породени по време на повече от 500 земетресения.

„Такива акустични колебания карат Земята да звъни като камбана няколко дни след подземния трус“, казва д-р Джейкъбсън.

Породите, наситени с вода, задържат по-дълго такива колебания в сравнение със сухите. Джейкъбсън изчислил колко ще се промени скоростта на акустичните вълни при преминаване през породите, състоящи се от минерала рингвудит.

Той синтезирал този минерал в лаборатория и го подложил на гигантско налягане и температури с цел възпроизвеждане на условията, съществуващи на дълбочина 700 км.

Наблюденията за разпространението на сеизмичните вълни при земетресенията показват, че тяхната скорост рязко се променя на границата между горната и долната мантия на Земята на дълбочина 410–660 километра.

Учените предположили, че това се случва поради промените, които претърпява на голяма дълбочина структурата на минерала оливин, от който се състои голяма част от горната мантия.

Тази форма на оливина била наречена рингвудит. Досега никой не е виждал рингвудит, извлечен от земната мантия, тъй като дълбочината, на която той трябва да лежи, е прекалено голяма за добиване на образци.

Недостъпната вода

И действително, сеизмографите потвърдили съществуването на залежи рингвудит в преходната зона между горните и долните слоеве на мантията. На тази дълбочина температурата и налягането допринасят за отделянето на водата от минерала.

„Това е зърнеста порода и водата се отделя в пространството между конкрециите, сякаш минералът се поти“, казва ученият.

Канадски геохимици от университета на Алберта в Едмънтън начело с Греъм Пирсън по-рано са получили данни, потвърждаващи резултатите на американските си колеги.

Пирсън изучавал диаманти, излезли на повърхността с вулканичната дейност, и открил в тях признаци на присъствие на минерала рингвудит. Това станало първото доказателство, че в земната мантия може да се съдържат големи запаси вода.

Засега Джейкъбсън разполага само с данни, че рингвудит има на територията на САЩ. Ученият иска да докаже, че този минерал присъства в мантията на цялата планета.

„Трябва да сме благодарни за този подземен резервоар – казва американският геохимик. – Ако не беше там, той би съществувал на повърхността на Земята и тогава над моретата щяха да се извисяват само най-високите върхове.“