На големи дълбочини под земята е много горещо и налягането нараства - адът е по-лош от описаното от Данте. Но отскоро учените започват да подозират, че в този ад има нещо, което никой не е очаквал да намери там - вода. И то в големи количества: на дълбочина от четиристотин километра подземните води са десет пъти повече, отколкото в океаните на Земята.
Но тази вода не тече и не се пръска. Съществува под формата на капчици, понякога няколко или дори една молекула минерали, вградени в кристалната решетка. Но именно тази вода може да хвърли светлина върху някои неразгадани загадки за произхода на Земята, за грандиозни вулканични изригвания с реки от лава.
Има много различни намеци за съществуването на тази „скрита“вода. Първият е недостатъчното количество вода на нашата планета в сравнение с метеоритите. Учените обмислят тази загадка в продължение на много години.
Според Томас Аренс, геофизик от Калифорнийския технологичен институт в Пасадена, можете да прецените колко вода е имало в Слънчевата система в ранната й младост, ако анализирате състава на метеоритите, дошли до нас от онези далечни дни. Те съдържат около три процента вода, а на Земята това са малки части от процента (от общата маса). Възниква естествен въпрос: къде отиде цялата тази вода?
Много учени вярват, че скоро след образуването на Земята тя е била ударена от небесно тяло с размерите на Марс. Той изби значителна част от масата, от която се формира Луната, лиши нашата планета от атмосферата и в същото време по-голямата част от водата. Но има индикации, че нещо остава дълбоко в Земята.
Първият е съдържанието на изотопи хелий-3 и хелий-4 в изходите на лава от вулкани. Хелий-4 се образува в резултат на радиоактивен разпад, а хелий-3 остава от първите моменти на раждането на Вселената. Според Аренс хелий-3 излиза от дълбоки скали, той е много по-летлив от водата. Ако в дълбините на Земята има хелий-3, тогава е напълно възможно да има и вода. „Хелий-3 ни дава ясни доказателства, че Земята съдържа различни вещества в скалите си“, подчертава Аренс.
Втората е кимберлитите, скали, обогатени с желязо и магнезий, които излизат на повърхността на Земята от мантията й през тесни канали. С тях отглеждат диаманти, които могат да се появят само на дълбочина от най-малко 180 километра. Те също пътуват по тези тръби и скали, подобни на слюда, които носят много вода нагоре.
Промоционално видео:
Стивън Хагърти от Университета на американския щат Масачузетс открива, че кимберлитите пренасят минерал, наречен майор, който се образува на дълбочина от 300 до 670 километра. И оттам те носят вода и 670 километра е границата между горната и долната мантия.
Сеизмичните данни също свидетелстват за водата: водата забавя скоростта на звука, преминаващ през скалите. Точно това виждат геолозите - сеизмичните вълни необяснимо бавно преминават през мантията. До края на осемдесетте години на миналия век се смяташе, че вътрешността на Земята е достатъчно суха. Общоприетата гледна точка беше, че под повърхността може да има вода, но не по-дълбока от 200 километра, просто няма къде да се скрие. Скалите са твърде горещи, за да съдържат вода.
Пробивът дойде в университета в Колорадо, когато Джозеф Смит изучава минерал, наречен Уодслийт. Състои се от силиций, магнезий и кислород и според учените се намира на дълбочина от 400 до 700 километра под повърхността на Земята. Разбира се, учените не могат да гледат такава дълбочина и да изследват минерала в естествени условия. Те им създават „адска“топлина и налягане в своите лаборатории. Уодслийтът се изучава от 1960 г., но в суха форма. Откритието на Смит е, че той е открил необичайното му свойство - дори когато се нагрява над сто градуса, той задържа вода.
През 1987 г. група австралийски изследователи, водени от Тед Рингвуд, откриват, че няколко други минерала могат да съдържат вода при високи температури и налягане. Джей Бас от Университета на Илинойс коментира: „Изведнъж разбрахме, че под Земята има океани и океани с вода“. Смята се, че удслийтът може да съдържа 3,3% вода. Не звучи много впечатляващо, но под Земята може да има пропаст от уодслийт. Според Смит на дълбочина 400-500 километра може да има шестдесет процента уодслиит и тогава жалките 3,3% от водата в него ще ни дадат десет от водните океани на Земята, които бяха обсъдени в началото.
Дан Фрост, геолог от геофизичната лаборатория във Вашингтон, смята, че може да има още повече вода. Персоналът му изчислява, че стъклените материали от лава могат да съдържат до петстотин части на милион вода. А това са още тридесет океана. Основният проблем е, че учените получават цялата информация за минералите на мантията от горния й слой. Следва екстраполацията, че цялата мантия е еднородна.
Търсенето продължава и през 1997 г. група, ръководена от Смит, намира вадслиит-II, друг хидратен минерал, който не се разлага дори в дълбините на мантията. И все пак, това са само хипотези за това как минералите ще се държат в подземни условия.
Наличието на вода вътре може значително да повлияе на събития като появата на нови острови и масивни изригвания на вулканична лава. И двете са примери за "горещи точки", които според учените представляват излизанията на разтопена лава на повърхността. По-рано се смяташе, че лавата излиза на повърхността поради издигането на горещи мехурчета, но възможността процесът на изпаряване на течности да бъде причина за издигането никога не се разглежда.
Основните възражения на противниците на подземните океани са прости и разбираеми: под въздействието на високи температури водата трябва да се изпари. Но експериментът носи все повече доказателства в полза на поддръжниците на подпочвените води. Густ Нолет от Принстън откри, че сеизмичните скорости са неочаквано бавни в тектоничния щит под Централна Европа. Това е стар континент и се състои от студени, плътни скали, където нищо не трябва да води до намаляване на скоростта на сеизмичните вълни. Нолет вярва, че дълбоките води са единственото възможно обяснение.
Хипотезата за подводните океани току-що се е родила и учените все още не са я превели в категорията на надеждна теория. Една от най-новите области на изследване е опитът да се разбере дали водата преминава от повърхността в дълбините на Земята и колко от нея излиза от там. По-специално Нолет смята, че районът под Европа постоянно се захранва с вода от повърхността. Текат интересни изчисления за това как подпочвените води могат да повлияят на състоянието на атмосферата, парниковия ефект, настоящия и бъдещия климат.
Александър Семьонов