Материалы портала «Научная Россия»

1 комментарий 734

Изменит ли открытие нового глубинного аспекта круговорота воды наше понимание эволюции планеты?

Изменит ли открытие нового глубинного аспекта круговорота воды наше понимание эволюции планеты?
Значительное количество воды может присутствовать глубже в мантии, чем ранее считалось возможным, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Proceedings of the National Academy of Sciences.

Значительное количество воды может присутствовать глубже в мантии, чем ранее считалось возможным, - пишет eurekalert.org со ссылкой на Proceedings of the National Academy of Sciences.

Каждый школьник знает о круговороте воды - испарение, конденсация, выпадением осадков. Но что, если в геологическом временном масштабе существует еще один аспект этого процесса, связанный с глубокими слоями Земли, и что, если именно он делает нашу планету идеальной для поддержания жизни, какой мы ее знаем?

Новая работа демонстрирует, что минерал стишовит способен хранить и транспортировать большое количество воды даже в экстремальных условиях, подобных тем, которые обнаружены в нижней мантии Земли.

Это важно, потому что означает, что значительные количества воды могут присутствовать дальше в мантии, чем считалось ранее, указывая на то, что возможен полный круговорот воды в мантии.

«Чтобы спуститься в мантию, вода должна быть включена в минералы на поверхности и затем стабильно поддерживаться в этих структурах в условиях, находящихся глубоко внутри планеты», - пояснил ведущий автор Лин.

Исследователи изучали в лаборатории минерал стишовит, который представляет собой форму кварца под высоким давлением, когда находится в воде в условиях высокого давления и температуры. Мы уже знаем, что значительное количество воды может храниться в силикатных минералах в верхней мантии Земли - на глубине от 100 до 670 километров. Но команда исследовала стишовит и воду в смоделированных условиях, подобных тем, которые обнаружены в нижней мантии – на глубине от 670 до 2900 километров. Считалось, что в нижней мантии гораздо меньшее количество воды может стабильно храниться в минералах.

«Стишовит является минералом на основе кремнезема и основным компонентом океанической коры, - объяснил Мао. - В тектонике плит есть области, называемые зонами субдукции, где океаническая плита скользит под континентальной плитой, погружаясь с поверхности Земли в ее глубины. Когда это происходит, стишовит переносится в мантию».

Обнаружение алмазов с водосодержащими минеральными включениями на глубине примерно до 700 километров в мантии, показало, что вода действительно доходит так далеко, если она находит подходящий минерал, с помощью которого можно совершить путешествие.

Стишовит является одним из таких минералов, но способен ли он приводить воду еще глубже, в нижнюю мантию? Это исследователи и намеревались открыть.

Они подвергали крошечные образцы стишовита воздействию воды в диапазоне от примерно 320 000 до 510 000 раз нормального атмосферного давления и нагревали его до диапазона примерно от 1000 до 1500 градусов по Цельсию, имитируя градиент при переходе из условий верхней мантии в условия более низкой мантии. Примечательно, что они обнаружили, что стишовит может вместить большое количество воды даже в этих условиях.

«Если вода может храниться в минералах при более низких давлениях и температурах мантии, это может указывать на глобальный круговорот воды, происходящий в очень длительных геологических масштабах времени, - пояснил Уолтер. - Это может изменить наше понимание того, как глубокое внутреннее устройство планеты может влиять на содержание воды на поверхности и контролировать его».

[Фото: eurekalert.org]

Источник: www.eurekalert.org

внутренняя структура земли вода на земле жизнь на земле мантия земли минералы

Назад

Социальные сети

Комментарии

  • vig, 18 декабря 2019 г. 9:59:05

    Субдукции не существует, она противоречит законам физики. Твёрдые литосферные плиты не могут погружаться в твёрдую мантию, их плотность меньше плотности мантийных пород на 10-30%. Конвекции в твёрдом и стратифицированном по плотности теле мантии быть не может (прочные связи). Мантия и кора одна целая среда, отличаются только плотностью и вязкостью, у коры плотность меньше на 20-40%, а вязкость больше на 2-3 порядка (в 100-1000 раз). Даже при жидком! состоянии мантии для конвекции и преодоления скачков плотности нужны источники, повышающие температуру на 900-1000 градусов т.к. коэффициент теплового расширения 0.00001/гр.

Авторизуйтесь, чтобы оставить комментарий

Информация предоставлена Информационным агентством "Научная Россия". Свидетельство о регистрации СМИ: ИА № ФС77-62580, выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций 31 июля 2015 года.