На алмазі ювелірної якості з Ботсвани знайшли дефект, який насправді є крихітним фрагментом глибоких надр Землі. Завдяки цьому науковцям вдалося визначити, що мантія нашої планети містить океанічні запаси води, повідомляє Scientific American.

Вада, яка технічно називається вкрапленням, виглядає як риб’яче око: глибокий синій центр, оточений білим серпанком. Але насправді це кишеня мінералу рингвудиту з глибини 660 кілометрів, на межі між верхньою та нижньою мантією Землі. Це лише другий випадок, коли вчені знайшли цей мінерал у шматку кристала з цієї зони, і цей зразок є єдиним у своєму роді, відомим на сьогодні науці. Останній зразок був знищений під час спроби проаналізувати його хімічний склад.

Відкриття вказує на те, що ця дуже глибока зона Землі є вологою, з величезною кількістю води, щільно замкненою в мінералах. Хоча ця вода хімічно пов’язана зі структурою мінералів і не тече навколо, як справжній океан, вона, ймовірно, відіграє важливу роль у плавленні мантії. Відтак, це впливає на загальну геологію, таку як тектоніка плит та вулканічна активність. Наприклад, вода може сприяти розвитку ділянок підняття мантії, відомих як плюми, які є гарячими точками для вулканів.

Шматок мантії в алмазній оболонці був відкритий Тінгтінг Гу, фізиком-мінералогом, яка зараз працює в Університеті Пердью, а тоді проводила дослідження в Гемологічному інституті Америки. Її робота полягала у вивченні рідкісних вкраплень, що зустрічаються в алмазах. Вони небажані для ювелірних виробів, оскільки затьмарюють блиск діаманта. Проте вкраплення часто цікавлять науковців, адже в них зберігаються частинки середовища, в якому алмаз формувався тисячоліттями.

Переважна більшість алмазів формується на глибині від 150 до 200 км під поверхнею Землі, але жменька походить з набагато глибших глибин. Часто важко чітко визначити, наскільки глибоко. Новий зразок виявився напрочуд пристосованим для цього, повідомили Гу і її колеги. Рингвудит може утворюватися тільки при неймовірно високому тиску. Він не зустрічається в земній корі, але іноді його можна побачити у метеоритах. У мантії Землі рингвудит існує при тиску до 660 км. Єдиний знайдений зразок земного рингвудиту, який був виявлений в алмазі у 2014 році сформувався в межах 135 км від цієї глибини. Два інших мінерали, знайдені в новому вкрапленні, феропериклаз і енстатит, можуть зустрічатися разом тільки на глибині 660 км і глибше, точно вказуючи на те, де утворився алмаз.

Вкраплення рингвудиту містить крихітну кількість води, пов’язану з молекулами, що складають мінерал, як і зразок 2014 року. Це важливо, адже хоча попередні лабораторні експерименти припускали, що мантія Землі може зберігати величезну кількість води, було мало прямих доказів того, що це справді так. Відкриття рингвудиту 2014 року було першим натяком, проте другий зразок робить припущення набагато переконливішим. Якщо мінерал справді значно перезволожений в перехідній зоні мантії, то кількість води, яка зберігається в глибинах Землі, може легко перевершити ту, що на поверхні планети.

Наступний крок — з’ясувати, звідки береться ця вода, каже Олівер Цаунер, мінералог з Університету Невади в Лас-Вегасі. Він був частиною команди, яка виявила форму водяного льоду під високим тиском в надглибоких алмазах у 2018 році, але не брав участі в новому дослідженні. Дослідники знають, що океанічні плити несуть воду з собою, адже вони виштовхуються в мантію тектонікою. Втім, дослідники сперечаються про те, наскільки глибоко ця вода може подорожувати. Також можливо, що вода була там з моменту утворення Землі. Розуміння того, як вода циркулює між глибинами та поверхнею, може допомогти пояснити, як Земля перетворилася на таку вологу планету за свою 4,5-мільярдну історію.