В 300 милях под землей находится секретный океан, ответственный за загадочные глубокие землетрясения.

Находка, опубликованная в Science, предполагает, что в мантии Земли на глубине более 400 миль скрыт резервуар с водой. Постарайтесь не воображать просторы подземных морей: вся эта вода, в три раза превышающая объем воды на поверхности, заключена в скалах.

Скала, называемая рингвудитом, ярко-синего цвета и образуется только при высокой температуре и давлении в мантии Земли. Вода была бы выдавлена ​​из камней, «как будто они вспотели», объяснил Стивен Якобсен из Северо-Западного университета.

Это исследование дополняет наше понимание сложности переноса воды по небу, через океаны и под землю. Из редакционного резюме исследования в области науки:

«Круговорот воды включает в себя не только воду, которая циркулирует между атмосферой, океанами и поверхностными водами. Он простирается глубоко в недра Земли, когда океаническая кора погружается или скользит под прилегающими плитами коры и опускается в мантию, унося с собой воду.”

Команда ученых использовала сейсмометры для измерения движения энергетических волн, вызванных землетрясениями, через землю под Соединенными Штатами. Волны замедлялись, проходя через область мантии, содержащую рингвудит. Ученые предполагают, что насыщение рингвудита водой объясняет медлительность волн в этой конкретной области центра Земли.

Является ли вода причиной загадочных глубоких землетрясений на Земле?

Причина самых глубоких землетрясений на Земле была загадкой для науки более века.

Теперь новое исследование опубликовано в AGU Advances предоставляет доказательства того, что флюиды играют ключевую роль в глубокофокусных землетрясениях — которые происходят на глубине от 300 до 700 километров под поверхностью планеты.

Мелкие и глубокие землетрясения

Большинство землетрясений происходит вблизи поверхности Земли, на глубине около 70 километров. Они возникают, когда в трещине между двумя каменными блоками возникает напряжение, известное как разлом, заставляя их внезапно скользить мимо друг друга.

Однако глубже вглубь Земли сильное давление создает слишком большое трение, чтобы допустить такое скольжение, а высокие температуры повышают способность горных пород к деформации, чтобы приспособиться к изменяющимся напряжениям. Хотя теоретически это было неожиданно, ученым удалось идентифицировать землетрясения, которые возникают на глубине более 300 километров под поверхностью с 1920-х годов.

«Большая проблема, с которой столкнулись сейсмологи, заключается в том, как вообще возможно, что у нас есть эти глубокофокусные землетрясения?— сказал Вагнер. «Как только вы спуститесь на несколько десятков километров, становится невероятно сложно объяснить, как мы поскользнулись на разломе, когда трение настолько невероятно велико.”

Вода вызывает землетрясения?

Работа, проводимая в течение последних нескольких десятилетий, показала нам, что вода играет роль в землетрясениях средней глубины — те, которые происходят на глубине от 70 до 300 километров ниже поверхности Земли.

В этих случаях вода выделяется из минералов, что ослабляет породу вокруг разлома и позволяет каменным блокам скользить. Однако ученые не думали, что это явление может объяснить глубокофокусные землетрясения, в основном потому, что считалось, что вода и другие соединения, создающие жидкость, не могут проникнуть достаточно глубоко в недра Земли, чтобы обеспечить аналогичный эффект.

Это мышление впервые изменилось, когда Шири и Вагнер сравнили глубины редких глубинных алмазов с загадочными глубокими землетрясениями.

«Алмазы образуются в жидкостях— объяснил Ширей, —если есть алмазы, есть жидкости.”

Сами алмазы указали на присутствие жидкостей, однако они также вынесли образцы глубин Земли на поверхность для изучения учеными.

Когда алмазы образуются внутри Земли, они иногда захватывают куски минерала из окружающей породы. Эти минералы называются включениями, и они могут сделать ваши украшения дешевле, но они бесценны для ученых Земли. Это один из немногих способов, с помощью которых ученые могут изучать прямые образцы недр нашей планеты.

Включения алмаза имели отчетливую химическую подпись аналогичных материалов, обнаруженных в океанической коре. Это означает, что вода и другие материалы каким-то образом не были созданы глубоко внутри Земли. Вместо этого они были унесены вниз как часть тонущей океанической плиты.

Сказал Вагнер: «Сообщество сейсмологов отошло от идеи, что вода может быть такой глубокой. Но алмазные петрологи, такие как Стив, показывали нам образцы и говорили: «Нет, нет, нет. Здесь определенно есть вода ». Тогда нам всем пришлось собраться вместе, чтобы выяснить, как она попала туда.”

Природа глубоких землетрясений — один из главных вопросов геонаук, и два настоящих исследования ясно показывают, что вода и другие флюиды являются ключевым компонентом глубокофокусных землетрясений.