Нове дослідження геохіміків опубліковане в журналі Science, розкрило механізм, що дозволив воді вціліти в надрах мантії під час формування планети, та спростовує старі теорії про властивості мінералів, розповідає 24 Канал.
Дивіться також Вчені з'ясували, що зміна сезонів на Землі впливає на еволюцію видів
Як розпечені мінерали стали резервуаром для води?
Коли Земля тільки народилася, вона була суцільним розпеченим пеклом. Поверхня та надра перебували у рідкому стані через хаотичне середовище та постійні удари з космосу.
Логічно виникає питання: якщо всюди була лише магма, як на планеті збереглася вода? Відповідь знайшов професор Чжісюе Ду з Інституту геохімії Гуанчжоу Китайської академії наук (GIGCAS).
Його команда визначила, що вода була надійно "замкнена" глибоко всередині мантії завдяки специфічному мінералу, зазначає Phys.org.
Цей підземний резервуар зіграв ключову роль у перетворенні вогняної кулі на придатний для життя світ.
Як проходило дослідження?
Вчені вирішили перевірити попередню теорію, згідно з якою мінерал бріджманіт мав обмежену здатність утримувати воду.
Для цього вони створили спеціальну експериментальну установку з алмазними ковадлами, лазерним нагріванням та високотемпературною візуалізацією. Це обладнання дозволило імітувати екстремальні умови, що існують на глибині понад 660 кілометрів.
Дослідники поступово підіймали температуру зразків до приблизно 4100 градусів за Цельсієм, щоб побачити, як це впливає на здатність мінералів поглинати вологу. Симуляція показала несподіваний результат: здатність бріджманіту "замикати" воду зростала разом із підвищенням температури.
Це означає, що під час найгарячішої фази "магматичного океану" цей мінерал змінив свої властивості й увібрав значно більше рідини, ніж вважалося раніше. Коли магма врешті затверділа, нижня мантія стала найбільшим резервуаром води у твердій оболонці Землі. Згодом ця вода піднялася на поверхню завдяки магматичній активності, наповнивши океани.
Що таке бріджманіт?
Бріджманіт – це найпоширеніший мінерал на нашій планеті, про який більшість людей ніколи не чула. За оцінками вчених, він складає близько 38% від усього об'єму Землі. Проте побачити його на поверхні неможливо: цей силікат магнію та заліза існує лише в умовах колосального тиску в нижній мантії, на глибині від 660 до 2900 кілометрів. Якщо підняти його нагору, він розпадеться через зміну тиску.
Свою назву мінерал отримав лише у 2014 році на честь лауреата Нобелівської премії з фізики Персі Бріджмена, який досліджував поведінку матеріалів під високим тиском. До цього бріджманіт був відомий лише теоретично як "силікатний перовськіт". Саме його унікальна кристалічна структура дозволяє йому працювати як губка, захоплюючи молекули води навіть у розпечених надрах планети.