Опрос посетителей
Что произошло в 2020-м и каким вы его запомнили?

В недрах Земли обнаружен огромный подземный океан

О сколько нам открытий чудных. Вот и еще одно подоспело. Огромный "резервуар" воды, в три раза превышающий объём всех океанов Земли, обнаружен глубоко под поверхностью нашей планеты. Человек воспользоваться таким ресурсам никак не сможет (эта вода находится в агрегатном состоянии), однако данное открытие может помочь объяснить, как именно образовались моря планеты. Научная статья об этом открытии была опубликована в Science.

Phase change - ru.svgАгрега́тное состоя́ние вещества (лат. aggrego 'присоединяю') — состояние одного и того же вещества в определённом интервале температур и давлений, характеризующееся определёнными, неизменными в пределах указанных интервалов, качественными свойствами:
способностью (твёрдое тело) или неспособностью (жидкость, газ, плазма) сохранять объём и форму,
наличием или отсутствием дальнего (твёрдое тело) и ближнего порядка (жидкость), и другими свойствами.
Изменение агрегатного состояния может сопровождаться скачкообразным изменением свободной энергии, энтропии, плотности и других физических величин.
Традиционно выделяют три агрегатных состояния: твёрдое тело, жидкость и газ. К агрегатным состояниям принято причислять также плазму, в которую переходят газы при повышении температуры и фиксированном давлении. Существуют и другие агрегатные состояния, например, жидкие кристаллы или конденсат Бозе — Эйнштейна.
Отличительной особенностью является отсутствие резкой границы перехода к плазменному состоянию.
Определения агрегатных состояний не всегда являются строгими. Так, существуют аморфные тела, сохраняющие структуру жидкости и обладающие небольшой текучестью и способностью сохранять форму; жидкие кристаллы текучи, но при этом обладают некоторыми свойствами твёрдых тел, в частности, могут поляризовать проходящее через них электромагнитное излучение.
Для описания различных состояний в физике используется более широкое понятие термодинамической фазы. Явления, описывающие переходы от одной фазы к другой, называют критическими явлениями.
Вода, как уже было сказано, находится не в жидком состоянии и даже не похожа на лёд или пар. Она заключена внутри минерала рингвудита (ringwoodite), который хранится на глубине в 700 километров в мантии ― слое раскалённых пород между поверхностью Земли и её ядром. Рингвудит и вадслеит (wadsleyite) образуют поверхностный слой мантии Земли, который обладает примечательной способностью абсорбировать воду как губка.
Рингвудит является редким типом минерала, который образуется из более известного оливина при очень высоких температурах и давлении, например, таких, которые характерны для глубоких слоёв мантии.
Лабораторные исследования показали, что минерал может содержать воду, но не в виде жидкости, льда или пара. Вместо этого в ловушке молекулярной структуры рингвудита она представлена гидроксид-ионами. Существует нечто особенное о кристаллической структуре рингвудита, что позволяет ему заключать в себя воду. Этот минерал может содержать большое количество воды в условиях глубокой мантии.
Учёные давно подозревали, что так называемая переходная зона мантии, которая пролегает между слоями верхней и нижней мантии на глубине 410-660 километров от поверхности Земли, может содержать воду, заключённую в редких минералах. Однако прямых доказательств этому до сих пор не было.
Огромные размеры этого "резервуара" проливают новый свет на происхождение воды на Земле. Некоторые геологи считали, что вода была принесена кометами, которые столкнулись с нашей планетой. Однако новое открытие помогло выдвинуть альтернативную гипотезу: океаны постепенно просочились из внутренней части ранней Земли. Это объясняет и то, почему вода постоянно циркулирует с поверхности к подземным водам и наоборот.
"Это доказывает, что воды Земли возникли изнутри, – говорит геофизик Стивен Джейкобсен (Steven Jacobsen) из Северо-Западного университета. – Также результаты исследования могут объяснить, почему наши океаны сохранили свои размеры в течение миллионов лет".
Команда Джейкобсена использовала 2000 сейсмометров по всей территории Северной Америки, которые изучали сейсмический волны, порождённые более 500 землетрясениями. Эти волны перемещаются по "внутренностям" Земли (в том числе и по ядру) и могут быть обнаружены на поверхности. По сути, они окольцовывают Землю ― это похоже на вибрацию купола колокола.
Измеряя скорость волн на разных глубинах, команда смогла выяснить, какие типы горных пород проходили эти волны. Породы, насыщенные водой, были обнаружены, благодаря тому, что волна проходит через них медленнее, чем через "сухие" породы.
Алмазная наковальня, которая имитирует давление в недрах Земли. Между наконечниками (5 мм в диаметре) расположен кусок минерала, который претерпевает изменения, характерные тем, что происходят в мантии планеты.
Джейкобсен заранее рассчитал, что произойдёт с волнами, если на их пути встретится содержащий воду рингвудит. Учёные вырастили минерал в лаборатории и подвергли образцы воздействию давления и температур, характерным глубинам в 700 километров.
Так исследователям удалось обнаружить признаки рингвудита в переходной зоне между верхним и нижним участком мантии. Давление горных пород, простирающихся на сотни километров, и высокая температура выше тысячи градусов по Цельсию делают воду не похожей на привычную нам форму.
К слову, исследования Джейкобсена касаются пока лишь каменных пород под территорией США. В дальнейшем учёный хотел бы понять, залегает ли огромный резервуар воды под всей планетой.
Почему наши ученые не радуют нас такими глобальными открытиями? Сплошные англо-саксы. То двигатель с искривлением пространства придумают, чтобы до "Альфа-центавра" за 14 суток лететь, то океан подземный найдут.
Добавить комментарий
Ваше Имя:
Ваш E-Mail:
Код:
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Введите код: