В своем классическом приключенческом романе «Путешествие к центру Земли», написанном в 1864 году, французский писатель Жюль Верн изобразил огромный океан глубоко в недрах планеты. Ученые из Альбертского университета (University of Alberta) нашли первое прямое подтверждение тому, что он был недалек от истины.
«Первоначальная идея принадлежит Жюль Верну, не так ли? — смеется геолог Грэхем Пирсон (Graham Pearson). – Сто лет спустя выяснилось, что это в значительной степени верно, за исключением того, что на самом деле невозможно постоять около него и посмотреть на воду».
В докладе, опубликованном в журнале «Nature» («Природа»), Пирсон и его соавторы описывают, как бразильский алмаз, образовавшийся на глубине 400 километров, стал единственным образцом минерала из глубин Земли из когда-либо найденных на земной поверхности, который стал первым конкретным доказательством давно существующей теории о том, как функционирует эта планета.
«Мы нашли его случайно, – говорит Пирсон. – Это была действительно какая-то невероятная находка».
Лаборатория Пирсона изучает алмазы. Один из ученых этой лаборатории пытался определить возраст камня из региона Бразилии, откуда, как известно, происходили драгоценные камни в так называемой переходной зоне между верхней и нижней мантией Земли на глубине 400-600 километров.
Исследователь обнаружил минерал внутри алмаза, но не смог его идентифицировать. Он собирался продолжить работу, когда вошел один из его коллеги понял, что это рингвудит.
«Это был момент озарения», — говорят ученые.
Рингвудит, считавшийся одним из основных элементов, составляющих мантию Земли, стабилен только при давлениях глубоко под землей в 150 000 раз больше атмосферного давления на поверхности. Единственные предыдущие его образцы получены из метеоритов, а «кусочек» в лаборатории Пирсона длиной 40 миллионных метра является первым образцом, полученным на поверхности Земли.
«Все преимущество в том, что он захвачен алмазом. Алмаз является таким поразительным материалом, который выдерживает огромные, интенсивные внутренние давления. Алмаз настолько твердый, что он не дает рингвудиту расширяться», — утверждает Пирсон.
Как только ученые осознали, что у них, они поняли, что у них появилась драгоценная возможность проверить теорию о воде, содержащейся глубоко под землей.
Исследователи долгое время предполагали, что такие минералы, как рингвудит, имеют возможность сохранять молекулы воды, замкнув их внутри своей кристаллической структуры. Пирсон со своими коллегами впервые имели шанс заглянуть внутрь реального образца.
И в самом деле, их крохотный кусочек рингвудита содержал около одного процента воды по весу. Принимая во внимание неисчислимые миллионы тонн рингвудита, содержащегося в мантии Земли, можно сделать расчеты по воде – и тогда все очень меняется.
Пирсон говорит, что тепловые вспышки с еще больших глубин под землей могут «выжигать» воду из пород в переходной зоне. Ученые высказывают теоретическое предположение, что такое высвобождение воды может дестабилизировать верхние слои, что иногда приводит к извержению вулканов на поверхности планеты.
«Вода оказывает большое воздействие на прочность пород и их температуру плавления. Она может перемещать очень толстые плиты под континентами», — говорит Пирсон.
«Вода является причиной того, что недра Земли такие подвижные, а также объяснением того, почему мы видим большие расплавленные массы из глубин Земли на ее поверхности в виде вулканов», — утверждает он.
Согласно Пирсону, этот результат подтверждает теоретические предположения и математические модели, а также открывает новые пути для понимания геологии Земли. Он отмечает, что это также является хорошим примером того, как функционирует на самом деле наука.
«Это пример того, почему нельзя постоянно заниматься прикладной наукой, — говорит он. — Многие действительно фундаментальные открытия совершаются случайно, но прежде всего необходимо заниматься фундаментальной наукой. Если заниматься только прикладными науками, то это сдерживает инновации».
цитировать
свернуть ветку
