Учёные выяснили, как вода пережила огненное рождение Земли

Исследователи предложили новое объяснение того, каким образом вода смогла сохраниться на Земле в период её формирования, несмотря на экстремальные температуры. Около 4,6 миллиарда лет назад поверхность планеты представляла собой раскалённый океан магмы, в условиях которого существование жидкой воды было невозможно. Долгое время этот факт оставался одной из ключевых загадок планетарной науки.



Ответ на этот вопрос представила международная научная группа под руководством профессора Чжисюэ Ду из Гуанчжоуского института геохимии Китайской академии наук. Согласно результатам исследования, опубликованного 11 декабря в журнале Science, значительные объёмы воды могли сохраниться глубоко внутри Земли — в её мантии — по мере постепенного остывания и кристаллизации планеты.

Учёные пришли к выводу, что важную роль в этом процессе сыграл бриджманит — наиболее распространённый минерал земной мантии. Исследование показало, что он способен удерживать воду на микроскопическом уровне, фактически выступая своеобразным резервуаром. Благодаря этому свойству вода могла быть надёжно «заперта» под поверхностью молодой Земли в период её наиболее активной и горячей фазы.

Для проверки гипотезы исследовательская группа воссоздала условия, аналогичные тем, что существуют на глубине более 660 километров. С помощью алмазной наковальни и лазерного нагрева образцы подвергались температуре до 4100 градусов Цельсия. Современные методы анализа, включая криогенную трёхмерную электронную дифракцию и атомно-зондовую томографию, позволили детально изучить распределение воды в структуре минерала.

Экспериментальные данные показали, что при экстремально высоких температурах способность бриджманита удерживать воду значительно возрастает. Это означает, что в эпоху глобального магматического океана нижняя мантия могла содержать гораздо больше воды, чем предполагалось ранее. По расчётам исследователей, объём этого древнего подземного резервуара мог составлять от 8 процентов до целого объёма современных океанов Земли.

По мнению учёных, эта глубинная вода играла не пассивную, а активную роль в эволюции планеты. Она снижала температуру плавления и вязкость пород мантии, облегчая движение тектонических плит. Со временем часть воды постепенно поднималась к поверхности через вулканические процессы, участвуя в формировании атмосферы и мирового океана.

Исследователи считают, что именно этот скрытый запас воды стал ключевым фактором, позволившим Земле эволюционировать из раскалённого космического тела в планету с благоприятными условиями для возникновения жизни.

Читайте также: