Рінгвудит: Унікальний мінерал, який може “зберігати воду” і розкривати таємниці земних надр

Мінерали, що залягають глибоко під нашими ногами, зберігають багато таємниць про нашу планету, як, наприклад, надглибокі алмази, що розповідають нам про формування континентів. Але є один особливо рідкісний, похований мінерал, про який ви, можливо, ніколи не чули, і він теж зберігає деякі таємниці. Як він називається? Рінгвудит.

Що таке рингвудит?

Рінгвудит був вперше виявлений у 1969 році у фрагменті Тенхемського метеорита – космічного каменю, який став улюбленим в Австралії. Блакитний мінерал був названий на честь австралійського геофізика і геохіміка Теда Рінгвуда, який передбачив можливість його будови.

За структурою рингвудит належить до шпінелей – групи мінералів, що кристалізуються у формі куба. Це також форма високого тиску мінералу олівіну – обидва є силікатами магнію, але тільки олівін має домішки заліза.

У пастці алмазу

Це не просто красива блакитна поверхня. Виявляється, рингвудит чудово зберігає воду – атоми кисню і водню, з яких складається рідина життя, можуть зайняти місце атомів і оксидів магнію всередині мінералу, зв’язавшись у вигляді гідроксилу.

“Рінгвудит схожий на губку, яка вбирає воду. У кристалічній структурі рингвудиту є щось особливе, що дозволяє йому притягувати водень і затримувати воду”, – пояснив геофізик Стів Якобсен у своїй заяві.

Тож, коли у 2014 році було підтверджено, що перший в історії земної породи зразок рингвудиту міститься у крихітному “надглибокому” алмазі, вчені були дуже схвильовані. Ці надглибокі алмази часто утворюються в так званій перехідній зоні – області Землі, що розділяє верхню і нижню мантію і знаходиться на глибині від 410 до 660 кілометрів під поверхнею.

“Ці алмази високого тиску відкривають вікно в глибини Землі, – сказав Грем Пірсон, провідний автор дослідження, в якому вивчався цей алмаз, в інтерв’ю Nature News. І це вікно не тільки підтвердило давню теорію про існування кільцевого вудиту як основного компонента перехідної зони, а й надало прямі докази того, що вода була присутня глибоко під нашими ногами.

Водний світ

Однак, це не якийсь гігантський океан, захований під землею (вибачте, не вибачте, ентузіасти Порожнистої Землі). Як згадувалося вище, це випадок зберігання гідроксилу всередині мінералу – це більше схоже на кристалічний резервуар потенційної води, який звучить як досить чудове місце, якби не те, що він знаходиться глибоко під землею.

Але скільки “води” знаходиться в перехідній зоні? Інше дослідження 2014 року припускає, що її може бути досить багато.

Використовуючи дані сейсмічних хвиль від понад 500 землетрусів, дослідники з Північно-Західного університету та Університету Нью-Мексико вивчили швидкість хвиль на різних глибинах, щоб з’ясувати, через які типи порід проходять хвилі. Це дало їм додаткові докази того, що рингвудит дійсно був присутній у перехідній зоні.

Згідно з їхніми результатами, це означає, що навіть якщо він становить лише 1 відсоток породи в мантії, загальна кількість рингвудиту в цьому регіоні може утримувати втричі більше води, ніж в океанах Землі.

Автори також знайшли докази того, що кругообіг води на Землі – це більше, ніж просто те, що відбувається на поверхні. “Якщо в перехідній зоні є значна кількість H2O, то певне плавлення повинно відбуватися в областях, де є потік в нижню мантію, – пояснив автор дослідження, сейсмолог Брендон Шмандт, – і це узгоджується з тим, що ми знайшли”.

“Я думаю, що ми нарешті бачимо докази загальноземного кругообігу води, що може допомогти пояснити величезну кількість рідкої води на поверхні нашої придатної для життя планети”, – додав Якобсен. “Вчені шукали цю зниклу глибинну воду протягом десятиліть”.