Два неизвестни досега минерала може да обяснят как ценният ресурс достига и се задържа в най-дълбоките слоеве на планетата
Водата не е важна само за живота на повърхността на Земята – тя има ключова роля и в процесите, протичащи дълбоко под нея, като подпомага бавното движение на мантията и свързаната с него тектоника на плочите, съобщава NDTV.
Това движение на огромните скални маси се развива в продължение на милиони години и има значение и за дългосрочното регулиране на климата. Учените обаче все още се опитват да установят къде точно се намира водата в дълбоките части на планетата и по какъв начин е попаднала там.
Съществуват различни хипотези за произхода ѝ. Според една от тях астероиди са донесли вода на Земята по време на формирането на планетата. Друга предполага, че мантията първоначално е била суха и е получила вода на по-късен етап.
Ново изследване, публикувано в Nature Geoscience, дава възможна следа към отговора. Според учените вода може да се съхранява в близост до границата между долната мантия и течното външно ядро – на дълбочина между около 660 и 2900 километра.
Именно в тази област се намират загадъчните „зони с ултраниска скорост“, които от години представляват интерес за учените. Тъй като основните минерали в долната мантия, сред които бриджманитът и феропериклазът, се смятат за сухи, изследователите са провели експерименти при условия, близки до тези в дълбоките части на Земята.
За целта те са използвали диамантени наковални – устройства, способни да създават огромно налягане върху малки проби, докато лазери ги нагряват до изключително високи температури.
При тези експерименти учените са установили наличието на два неизвестни досега минерала от групата на железните оксихидроксиди. Резултатите показват, че те могат да задържат значителни количества вода. Минералите са се образували дори при наличието на изключително малко количество вода – в някои експерименти то е било под 0,1%.
Според изследователите новите минерали са достатъчно плътни и стабилни, за да съществуват при суровите условия на дълбоката мантия. Това повдига възможността те да са се образували в ранните етапи от историята на Земята, когато разтопеният магмен океан постепенно се е охлаждал и втвърдявал, след което минералите са потънали към ядрото.
Водата, съхранявана по този начин, вероятно не остава там завинаги. При постепенното издигане на мантийния материал и намаляването на налягането минералите могат да се разпаднат и да освободят водата. Тя от своя страна би могла в крайна сметка да достигне земната повърхност чрез вулканична дейност.
Геологът Алфред Уилсън от Университета в Лийдс, автор на коментар към изследването, определя откриването на минералите като „пробив“ в разбирането за това как Земята е придобила и запазила водата си. По думите му обаче остават редица въпроси, включително какво количество вода могат да съхраняват минералите и колко време е било необходимо тя да достигне повърхността.
Минералният физик Леонид Дубровински от университета в Байройт също отбелязва, че дори изключително малки количества водород са били достатъчни, за да стабилизират силно хидратираните железни съединения.
