Предыдущие попытки бурения мантии давали ограниченные результаты, ведь пробурить удавалось не более чем на 200 метров.
Ученые сделали прорыв в исследовании недр Земли: им удалось пробурить более километра под дном Атлантического океана и получить самый длинный цельный керн мантийных пород в истории. Об этом пишет издание Econews.
Исследование, результаты которого были опубликованы в журнале Science, проводилось с борта научного судна JOIDES Resolution в районе массива Атлантис вблизи Срединно-Атлантического хребта. В результате исследователи смогли поднять на поверхность керн длиной 1268 метров. Это самый глубокий прямой образец верхней мантии, который когда-либо получали.
Мантия – это слой горячих пород между земной корой и ядром, который составляет около двух третей массы планеты и более 80% ее объема. Ее состав долгое время оставался загадкой: исследователи вынуждены были полагаться на фрагменты пород, вынесенные магмой, или на образцы из океанических разломов.
Предыдущие попытки бурения мантии давали ограниченные результаты, ведь углубляться удавалось не более чем на 200 метров, а сами образцы были неполными. Новое же керн позволило впервые увидеть, как мантия меняется с глубиной, а не реконструировать это по отдельным кусочкам.
Образец состоит преимущественно из серпентинизированного перидотита – основной породы верхней мантии – с вкраплениями габбро. Ученые установили, что эти породы уже утратили значительную часть элементов, которые ранее пошли на формирование океанической коры. Это также свидетельствует о сложных путях движения магмы под океаном.
Одно из важнейших открытий, сделанных учеными, – активное взаимодействие мантийных пород с морской водой. Выяснилось, что в процессе так называемой серпентинизации минералы изменяются и выделяют молекулярный водород.
Как отмечается, этот водород играет ключевую роль в поддержании жизни в экстремальных условиях. Вблизи места бурения расположено гидротермальное поле Lost City, где теплые щелочные потоки, богатые водородом и метаном, выходят из карбонатных образований и обеспечивают существование микроорганизмов в полной темноте.
Ученые считают, что подобные условия могли способствовать зарождению жизни на ранней Земле, а также могут существовать на других небесных телах, например спутниках Юпитера и Сатурна.
Исследование также показало наличие большого количества карбонатных жил, которые фиксируют углекислый газ в твердом виде. Это означает, что подобные процессы могут естественным образом "запечатывать" CO₂, что важно для борьбы с изменением климата.
Кроме того, ученые рассматривают водород, образующийся в мантии, как потенциальный чистый источник энергии. Так называемый "природный" или "золотой" водород уже находят в разных регионах мира, и новые данные подтверждают, что серпентинизация может быть одним из главных механизмов его образования.
Впрочем, исследователи подчеркивают: это открытие не означает немедленного начала добычи. Но оно дает критически важное понимание того, как в природе взаимодействуют вода, тепло и породы.
Интересно, что это открытие стало одним из последних достижений судна JOIDES Resolution. В 2024 году стало известно, что его финансирование прекращается, и на данный момент у него нет прямой замены.
Таким образом, полученный керн – это не только научный прорыв, но и своеобразное "наследие" корабля, сыгравшего ключевую роль в изучении тектоники плит, климата и глубинных экосистем.
Ученые планируют еще долго анализировать полученные образцы – от микроскопических магнитных частиц до химического состава пород. Ожидается, что эти исследования помогут лучше понять роль недр Земли в формировании климата, круговороте углерода и развитии жизни.
Ранее УНИАН писал, что в недрах Земли, на глубине около 2000 километров, ученые обнаружили два "острова" размером с континент. Речь идет о массивных участках, расположенных в мантии: один под Африкой, другой под Тихим океаном. Их высота достигает примерно 1000 километров, что более чем в 100 раз превышает высоту Эвереста.
Ученые отмечают, что это открытие может существенно изменить понимание эволюции Земли. Мантия играет ключевую роль в процессах, происходящих на поверхности планеты, в частности в формировании гор и возникновении вулканов. Считается, что так называемые мантийные плюмы – потоки горячего материала, поднимающиеся из глубин, – возникают именно на краях этих структур.
Исследователи полагают, что дальнейшее изучение этих гигантских "островов" поможет лучше понять, как работает внутренний "двигатель" нашей планеты и как он влияет на процессы на ее поверхности.