В глубинах Земли нашли минералы с необычной водоёмкостью: они выдерживают давление в 2 млн атмосфер

Учёные нашли два минерала, способных хранить воду там, где обычные породы мантии почти не справляются с этой задачей. Новые железосодержащие оксигидроксиды выдерживают давление до 198 ГПа и температуру до 2800 К, а их водородная ёмкость достигает уровня, эквивалентного примерно 15% воды по массе. Это делает их возможным хранилищем воды, сохранившейся ещё со времён формирования Земли.

Речь идёт о соединениях Fe₅O₁₂Hₓ и Fe₇O₁₂Hₓ. Их получили в экспериментах с алмазными наковальнями, где микроскопические образцы одновременно сжимали и нагревали лазером. Верхняя граница давления в опытах — 198 ГПа, то есть почти в два миллиона раз больше атмосферного давления у поверхности Земли. При этом минералы сохраняли устойчивость в диапазоне 78-198 ГПа и 2400-2800 К, соответствующем значительной части условий глубокой мантии.

Особенно интересна плотность новых соединений. После формирования они могут опускаться к границе мантии и ядра и удерживаться там в течение геологических эпох. Исследователи считают, что минералы могли образоваться ещё при остывании древнего магматического океана Земли, когда остаточный расплав обогащался железом и водой. В таком случае часть первичной воды планеты могла оказаться запертой на глубине около 2900 км.

Открытие пока не доказывает существование огромного древнего резервуара воды у ядра Земли. Эксперименты показали, что подходящие минералы действительно способны образовываться и сохраняться при экстремальных условиях, причём даже из исходных материалов с очень небольшим количеством воды. В дальнейшем их свойства могут помочь объяснить не только происхождение части глубинной воды, но и некоторые необычные сейсмические зоны у границы ядра и мантии, а также механизм переноса воды из глубин к областям вулканизма.

Источник: livescience