Где находится подземный океан

В недрах Земли обнаружены огромные запасы воды

Ученые обнаружили огромные запасы воды в недрах нашей планеты на глубине порядка 500-650 км. По приблизительным оценкам объемы этого скрытого подземного резервуара в три раза превышают объемы мирового океана.

Однако радоваться такой перспективе преждевременно, так как человечество никак не сможет воспользоваться этими запасами в обозримом будущем. Во-первых, глубина залегания данного слоя мантии слишком высока, даже самые оптимистичные 500 км — это в 40 раз больше, чем когда-либо удалось пробурить человеку (12 262 метра, Кольская сверхглубокая скважина). А во-вторых, вода там находиться в довольно необычном состоянии, будучи заключенной внутри минерала рингвудита, существование которого долгое время оставалось под вопросом.

Предсказанный минерал

Рингвудит — полупрозрачный минерал серо-голубого цвета из группы оливиновых. Формируется в условиях с экстремальными температурой и давлением из минералов вадслеита и форстерита. Залегает в слое нижней мантии на глубине в 520 — 660 км, то есть где-то между ядром и земной корой.

Фрагменты минерала, который был синтезирован в лаборатории

Природного рингвудита еще никто никогда не видел по понятным причинам, однако команде геофизика Стивена Джейкобсена из Северо-Западного университета удалось синтезировать этот минерал в лабораторных условиях. Ряд исследований показал, что рингвудит действительно может содержать воду и даже абсорбировать ее подобно губке. Форма хранения воды в данном материале кардинально отличается от жидкой и других агрегатных фаз, вместо этого она захватывается в так называемую молекулярную ловушку особой кристаллической структурой с кубической сингонией и переходит в форму гидроксид-ионов (соединения гидроксильных групп).

Подземный океан

Предположения о том, что в переходном слое мантии может содержаться большое количество воды в составе природных минералов высказывались еще давно, в частности данная гипотеза неоднократно использовалась в теориях, пытающихся объяснить земное происхождение воды. Подтверждение же было получено совсем недавно командой доктора Джейкобсена.

В результате очень продолжительного эксперимента ученые анализировали данные, получаемые с 2000 сейсмографов, которые были равномерно разбросаны по всей территории США. Анализ движения сейсмических волн, порожденных землетрясениями разной интенсивности, позволил выявить неравномерность их скорости: на участке мантии с 520 до 660 км скорость прохождения волны существенно снижалась, а затем возвращалась до прежних значений. Это означало, что переходный слой мантии состоял из пород насыщенных водой, которые и заставляли замедляться сейсмо-волны.

Предварительные данные свидетельствуют, что запасы воды в подземном океане из рингвудита троекратно превышают объем мирового океана. Еще более примечателен тот факт, что обследованы недра Земли были только под территорией Соединенных Штатов, а исключать вероятность существования подобных резервуаров в других участках планеты никак нельзя. Словом, необходимы новые долгосрочные исследования.

Вода возникла на Земле?

Открытие огромного подземного океана дало вторую жизнь теориям и гипотезам о внутреннем, т.е. земном происхождении воды. Согласно им океаны постепенно наполнялись водой из недр планеты, которая могла подниматься на сушу, например, вместе с лавой при извержении вулканов. Так ли было на самом деле, пока неизвестно, но в свете новых событий выглядит вполне правдоподобно.

Источник

Ученые обнаружили гигантский океан под землей, он в три раза больше всех океанов на планете

Москва, 15.06.2021, 17:19:17, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Владислав Висл.

В последнее время ученые всего мира старательно изучают Вселенную, отправляя космические корабли на другие планеты. В то же время, некоторые из них считают важным разобраться в структуре Земли. По мнению некоторых специалистов, глубоко под землей может располагаться огромный океан. К такому выводу эксперты пришли, изучив информацию, полученную от космических тел, расположенных в Солнечной системе.

Где находится знаменитый гигантский океан под землей?

Стоит отметить, что предполагаемый океан расположился ориентировочно на глубине в 600 километров, и она до сих пор считается недостижимой для человека или техники. Еще недавно такие предположения воспринимались бы учеными со смехом, ведь считалось, что высокая температура в недрах Земли любую воду превращает в пар.

Благодаря новому открытию, появляется сомнение в теориях прошлого. Как показывают исследования, изначальное представление о кругообороте воды на планете оказалось неверным, и процесс протекает куда сложнее. С новыми знаниями придется менять подход к существованию мира в целом. Скорее всего, огромное подземное водохранилище появилось еще на первом этапе формирования планеты, о чем сообщают журналисты Discover Magazine.

Сложно назвать водой в привычном для нас виде вещество, хранящееся в недрах планеты. Ученые считают, что в 600 километрах под землей расположился брусит. Данный минерал на 79% состоит из воды. Правда, пребывание брусита в мантии кажется маловероятным. Если бы он попал на глубину из верхних слоев – мгновенно произошло бы его расслоение на составляющие.

В процессе распада минерал приобретает устойчивую к высоким температурам форму. Благодаря своим необычным характеристикам, она способна сохранять форму под высоким давлением и в условиях высоких температур. В результате компьютерного моделирования удалось установить, что минерал в своей новой форме значительно медленнее возвращает воду на поверхность из глубины. За счет этого уровень океана в течение долгого времени остается устойчивым. В то же время, ученые не понимают, по какому принципу вода возвращается в прежнее состояние. Общепринятый оборот жидкостей в природе не предусматривает подобных сценариев.

Современные геологи даже не могут предположить, каким образом был сформирован подземный океан. Если взять за основу тот факт, что в мантии земной коры присутствует около трех процентов брусита, предполагаемый океан уже сейчас опоясывает всю планету. Его глубина примерно равна нескольким километрам. Для общепринятой научной парадигмы подобное умозаключение является нелогичным. Можно сравнить такую теорию с подтверждением идеи о том, что Земля стоит на трех китах.

Сколько в этом океане воды?

Ряд экспертов, которые изучают факт присутствия брусита глубоко под землей, пытаются определить, в каком объеме там находится данный водосодержащий минерал. К сожалению, пока никто не готов называть конкретные цифры. На данный момент мы можем только представить в воображении огромный резервуар с водой, объем которой не меньше, чем сейчас в мировом океане. Он образовался еще около 2,7 миллиардов лет тому назад и существует на глубинах от 410 до 660 километров.

Фото океана под землей

Российские геохимики выяснили, откуда взялся океан внутри Земли

Была образована международная научная группа, во главе которой стали российские эксперты. Геохимики обнаружили солидные запасы воды, хранящиеся в мантии земли. Их масса превосходит весь Мировой океан, и начала накапливаться еще примерно 3,3 миллиарда лет назад. Считается, что минералы сформировались благодаря погружению океанической коры в недра планеты. К подобному выводу пришли эксперты издания Nature.

Около 3,3 миллиарда лет назад существовал механизм погружения земной коры, насыщенной морской водой в мантию планеты. Таким образом, в течение первого миллиарда лет после образования Земли наблюдался оборот вещества, которое сейчас послужило основой для образования современных тектонических плит. В качестве источника большого объема воды был древний океан, который располагался на поверхности планеты. Об этом сообщил Александр Соболев, один из авторов проекта, Академик РАН, который занимается изучением новой теории, профессор Института геохимии и аналитической химии, носящего имя В.И. Вернадского.

Кора Земли – это огромные блоки, которые представляют собой регулярно передвигающиеся тектонические плиты. В результате их столкновения одна из плит поднимается вверх, в следствие чего возникают горы, тогда как толчки приводят к землетрясениям. Особенно активно плиты взаимодействуют под мировыми океанами. Древняя океаническая кора богатая минералами, которые накопили в себе морскую воду, опускается под мантию Земли.

Часто вода при воздействии высоких температур поступает обратно, что приводит к извержению вулканов. Остальная вода отправляется в глубокую мантию, после чего на глубине от 410 до 660 километров возникают слои, богатые на рингвудит и вадслеит. Данные минералы накапливаются там тысячелетиями. Эти модификации материалов постоянно пребывают под высоким давлением, в результате чего изменяется и основной материал мантии — оливин, представляющий собой сплав железа и магния. Судя по проведенным экспериментам, новообразованные минералы могут удерживать хлор и воду в большом количестве. В результате описанных процессов в течение миллиардов лет формирования нашей планеты через недра Земли прошла большая часть нынешнего Мирового океана.

Для изучения состава действующей мантии нашей планеты геохимики ориентируются на образцы вулканических пород. Они зачастую представляют собой затвердевшую мантийную магму. По составу она представляет собой сплав, в котором присутствует много летучих компонентов: хлор, сера, вода и углекислота. Магма может быть совершенно разной по составу. К примеру, ученые применяют базальтовый тип, температура которого может достигать 1200 градусов Цельсия. В то же время, коматиитовая магма может нагреваться значительно сильнее — до 1500 — 1600 градусов Цельсия. Именно она была главным виновником извержений, которые происходили в период формирования Земли. Ее состав похож на структуру мантии, поэтому можно, изучая магму, понять эволюцию внутренних слоев нашей планеты.

По словам господина Соболева, последние исследования ученых позволили добиться геологических данных, которые открывают глаза на сценарий погружения в мантию океанической коры. Оказывается, данные процессы происходили куда чаще, чем предполагалось раньше. По этой причине первые столкновения плит начинали происходить еще в первый миллиард лет существования Земли.

Источник

Правда ли под мантией Земли находится огромный океан

Москва, 15.06.2021, 17:01:24, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Татьяна Орлонская.

Наша Земля полна загадок и неизвестных явлений. Ученые всячески изучают голубую планету, чтобы максимально узнать историю Земли и разгадать все ее загадки. Так, совершенно недавно специалисты нашли огромный океан под мантией Земли. Правда ли это, и каким способом было сделано открытие, читайте далее.

Огромный океан под Землей существует, доказали российские ученые

Многие из нас ходят по земле и даже не догадываются, что где-то глубоко под поверхностью суши прячется огромный океан. Да не такой, как мы его знаем по школьному предмету биология, с огромным количеством воды и множеством обитателей глубин. А окаменелый, без воды, без рыб и водорослей.

Историей образования такого подземного резервуара занялись наши ученые. Российские научные специалисты провели исследование и выяснили, что на глубине нескольких сотен километров под землей находится океан, возраст которого составляет более 2,7 млрд лет. Он весьма необычен. В нем нельзя плавать, по нему никогда не смогли бы ходить суда. Подземный океан вообще не пригоден для жизни, потому как со времен его зарождения вода находилась в окаменелом состоянии. В этом природном резервуаре «вода» находится в кристаллической структуре минералов, образовавшихся более 2 млрд лет назад.

Разработкой теории о возрасте окаменелого океана занимались наши соотечественники из Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) с заинтересованными коллегами из Франции и Германии. Статья об их исследовании, выполненном при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), была опубликована в последнем номере журнала Nature в марте 2016 года.

Отечественные геохимики выяснили, откуда взялся океан под мантией Земли

Международная научная группа под руководством российских специалистов в области моделирования природных процессов, анализа химического состава и определения возраста природных объектов установила, что огромные запасы воды, находящиеся в мантии Земли и превосходящие массу всего Мирового океана, образовывались более 3,3 млрд лет назад за счёт погружения в недра планеты океанической коры, обогащенной морской водой. Такие выводы опубликованы в журнале Nature.

Чтобы исследовать мантию голубой планеты и её состав, геохимики использовали образцы вулканических пород, которые состоят из затвердевшей мантийной магмы. С 2016 года ученые не топтались на месте и выяснили еще ряд интересных фактов о каменном океане. Здесь ученым помогли образцы коматиитов из зеленокаменного пояса, которые были взяты в ЮАР. Возраст этих образцов составлял 3,3 миллиарда лет. Специалисты анализа химического состава и определения возраста природных объектов выяснили, что найденный ранее глубинный водосодержащий резервуар находился в мантии Земли уже в палеоархее, на 600 миллионов лет раньше, чем они установили в предыдущем исследовании. Об этом открытии сообщалось в 2019 года.

Источник

В Сибири нашли подземный горячий океан пресной воды, которой хватит на миллион лет

Внутри нашей планеты действительно есть подземные океаны, которые могут выходить на поверхность. Эти моря очень древние – им 2,7 млрд лет.

В нижнем слое мантии, на глубине 500 – 650 км, ученые обнаружили огромнейшие запасы воды. Объемы подземного пространства в три раза больше объемов мирового океана. Но вода там необычная, она находится внутри рингвудита (Rv) – минерала, о существовании которого долгое время шли научные споры. В природе, конечно, его никто не встречал, однако американским ученым удалось получить этот минерал в лабораторных условиях. Согласно исследованиям, в рингвудите может содержаться вода. Причем вода в нем не жидкая, это не газ или лёд. Вода в рингвудите находится в особой форме гидроксид-ионов.

Чтобы выяснить, где именно залегают подземные океаны, ученые из Вашингтонского университета обработали порядка 600 тысяч сейсмограмм. Результаты оказались сенсацией: под восточной частью континента Евразия и под Северной Америкой находятся огромные резервуары воды, которые по объему больше, чем Северный ледовитый океан.

Благодаря этому открытию появилась теория, что земные океаны появились из подземного резервуара. То есть подземная вода за счет тектоники периодически подходит к верхним слоям земной коры или выходит на поверхность, например, через горячие источники на дне океана (где земная кора тоньше), из которых бьет вода температурой в 400 градусов Цельсия. И наоборот, океанская (та, что на поверхности) вода просачивается обратно вглубь земли.

Существует версия, что в древние времена подземные резервуары «прорвало». Горячая соленая вода с паром стала извергаться словно из лопнувшего котла. В итоге повысился уровень мирового океана. Из-за поднявшегося в атмосферу пара на землю хлынул ливень. Катастрофа, которая длилась сорок дней и сорок ночей, была названа Всемирным потопом. Затем вода «ушла» обратно под землю.

Горячий океан под Сибирью

Когда в 1950-х из скважин хлынул поток кипятка, никто не радовался. Страна нуждалась только в нефти. По приблизительным оценкам, площадь моря под Западной Сибирью составляет аж три миллиона квадратных километров. Для сравнения Средиземное море почти в два раза меньше. Объемов горячей воды в подземном резервуаре оказалось больше: более триллиона кубов.

Конечно, в этом подземелье вода не такая, как обычно бывает в море, а заполняет пустоты в осадочных породах. В отличие от поверхностных океанов, подземная вода, оказывается, пресная.

Глубина водного резервуара под Сибирью колеблется от десятков метров на юге до 2 – 3 километров на севере. Мы знаем, что чем глубже, тем теплее. Здесь становится уже интереснее. На «южном берегу» (под городами Бийск, Семипалатинск или Кустанай) подземная вода температурой всего 5 – 10 градусов выше ноля. На широтах чуть севернее (под Павлодаром, Петропавловском, Томском) на глубине 500 – 600 метров уже +25 градусов. Еще горячее на глубине 1,5 километра рядом с Тюменью. В районах, где скважины глубиной 2,5 – 3 километра, из-под земли вырываются фонтаны чистого кипятка высотой до 50 метров. Например, в Колпашеве температура воды плюс 125 градусов. На севере западносибирский подземный океан «граничит» с Карским морем, вернее, проходит под его дном.

Подземный бассейн содержит практически неисчерпаемые запасы воды. Если ежедневно получать 2,5 млн. кубов, то за сто лет это равнялось бы всего 1% воды всего подземного моря.

В глубинах Земли скрыто еще много водных резервуаров, но подземный океан в Западной Сибири является наибольшим.

Источник