Ученые провели исследование, куда исчезла часть воды с ранней Земли

Исследователи из Китайской академии наук показали, что значительная часть воды на молодой Земле могла «запереться» в минералах мантии и никогда не подняться на поверхность. Результаты работы опубликованы в журнале Science.

Ранее считалось, что по мере остывания планеты вода из глобального магматического океана поднималась наверх и формировала первые океаны. Новые эксперименты показали, что при кристаллизации расплавленных пород большие объёмы воды могли внедряться в минералы, оставаясь в недрах Земли.

Команда под руководством профессора Вэньхуа Лу воссоздала экстремальные давление и температуру ранней мантии с помощью алмазной наковальни и лазерного нагрева. В таких условиях формировался бриджманит — основной минерал нижней мантии. Ученые обнаружили, что водород активно включается в его кристаллическую решетку, соединяясь с кислородом.

Сравнение содержания воды в кристаллах и расплаве показало, что на начальных этапах охлаждения планеты значительная часть воды уходила в минералы. При высоких температурах этот процесс был особенно интенсивным: в кристаллах появлялись «пустоты», облегчавшие проникновение водорода.

С охлаждением Земли способность бриджманита удерживать воду снижалась. Это создавало условия для постепенного возврата воды на поверхность через плавление пород и вулканическую активность. Таким образом, формирование океанов происходило не одномоментно, а происходило в импульсах на протяжении миллиардов лет.

Авторы работы отмечают, что часть воды может сохраняться в мантии до сих пор. Современные океаны отражают лишь часть общего водного запаса планеты, а скрытые резервы могли сыграть важную роль в длительной пригодности Земли для жизни.

Читайте также: