Вода в глибинах землі

Мінерал з глибин Землі може грати ключову роль в тому, скільки води міститься на нашій планеті, повідомляють дослідники з США і Великобританії.

Мухержі спільно з Андреасом Херманном (Andreas Hermann) з Единбурзького університету (The University of Edinburgh) підрахували, що в мантії Землі - на глибині приблизно від 400 до 600 кілометрів - вода зберігається і транспортується у вигляді поліморфної модифікації мінералу брусита, що утворюється в умовах високого тиску .

Раніше вчені вважали, що брусит не може бути термодинамічно стабільний на великих глибинах.

Брусит - мінерал, гідроксид магнію з хімічною формулою Mg (OH) 2. Названий по імені американського мінералога Арчібальда Бруса (1777-1818).

Хімічний склад: MgO - 69%, H2O - 31%. Як ізоморфних домішок іноді присутні залізо (ферробрусіт) або марганець (манганобрусіт).

На основі даних експериментів з апаратами високого тиску, вчені раніше зробили висновок, що мінерали, в складі яких багато води, такі як брусит, мають порівняно невисокою стійкістю і, отже, ці мінерали розпадаються в глибині Землі. Коли вони розкладаються, вода звільняється і повертається назад на поверхню через вулканічну активність.

Але відкриття нової форми брусита, що утворюється в умовах високого тиску, вказує на те, що вода може бути перенесена і в більш глибокі шари.

«Ми зробили квантово-механічні розрахунки тисяч потенційно можливих структур, поки не знайшли ту, про яку повідомляємо, - каже Херманн. - Це дійсно чудово, що такий добре вивчений мінерал, брусит, може бути чимось дивним ».

Вода грає найважливішу роль в механізмах геологічної активності. І для вчених важливо оцінити обсяг води, яка прихована в корі і мантії.

«Для активності планети вода в глибині Землі настільки ж важлива, як і вода на поверхні, - зауважує Мухержі. - Моя мета - зрозуміти, скільки води зберігається в глибинах Землі. Якщо планета висохне зсередини, то вона помре, бо її геодинамическая активність припиниться ».

Подальші плани дослідників - додаткове моделювання для кращого розуміння фізичних властивостей брусита на такій глибині і визначення тієї кількості води, яке може зберігатися в глибинах Землі в зонах субдукції.

Зона субдукції - лінійно протяжна зона, уздовж якої відбувається занурення одних блоків земної кори під інші. Найчастіше в них океанічна кора підсувається під острівну дугу або активну континентальну околицю, і занурюється в мантію. У складі зони субдукції виділяються провідний (верхній, висячий) край плити і занурюється край плити. Результатом взаємодії цих блоків земної кори є активний вулканізм і підвищена сейсмічність в цій зоні.