Новое исследование показало, что вода с поверхности может достигать нижней мантии. Ключевым доказательством стало микроскопическое включение гетита в алмазе, изученное с помощью ускорителя частиц Sirius. Объясняем значение открытия.
Бразильские ученые обнаружили первые прямые доказательства того, что вода с поверхности планеты может опускаться на глубину до 1250 километров, достигая нижней мантии. Секрет этого глобального круговорота оказался скрыт внутри включения размером всего 3 миллиметра в сверхглубоком алмазе из региона Жуина, пишет Phys.org.
Объектом исследования стал гетит — обычный минерал ржавчины и почвы, который удерживает воду в своей кристаллической решетке. Ранее считалось, что при погружении океанических плит в недра (субдукции) этот минерал разрушается еще в верхней мантии под воздействием температур выше 200 °C.
Ключевую роль в исследовании сыграл ускоритель частиц Sirius. С помощью высокоразрешающей рентгеновской микротомографии были изучены около 100 минеральных включений. Рентгеновская дифракция безошибочно идентифицировала во включении структуру гетита, а также гематита и магнетита. Данные показали, что включение сохранилось при колоссальном давлении 35-57 гигапаскалей (в 500 раз больше, чем на дне океана) и температуре свыше 1000 °C.
Хотя лабораторные эксперименты иногда ставили под сомнение стабильность гетита, бразильская команда нашла объяснение. Минерал мог выжить, находясь в глубоких трещинах относительно холодных океанических плит, которые служат ему щитом от экстремального жара. «Выделение воды понижает температуру плавления этих пород, потенциально генерируя небольшие количества магмы», — объясняет геолог Фернанда Гервасони. Эта вода, высвобождаясь на глубине, способствует образованию магмы, которая затем поднимается к поверхности, питая вулканы и вынося алмазы наружу.
Источник: hi-tech.mail.ru