Попередні експедиції не могли заглибитися більш ніж на 200 метрів і отримували лише фрагментарні дані
Дослідники здійснили значний прорив у вивченні внутрішньої будови Землі: їм вдалося пробурити більше кілометра під дном Атлантичного океану та підняти на поверхню найдовше суцільне керно мантійних порід. Про це повідомляє Econews із посиланням на результати, опубліковані в журналі Science.
Роботи проводилися з борту наукового судна JOIDES Resolution у районі масиву Атлантіс поблизу Серединно-Атлантичного хребта. У підсумку вчені отримали зразок довжиною 1268 метрів, який став найглибшим прямим фрагментом верхньої мантії за всю історію досліджень.
Мантія є одним із ключових шарів Землі — вона розташована між корою та ядром і становить близько двох третин маси планети та понад 80% її об’єму. Протягом тривалого часу її склад залишався недостатньо вивченим: науковці змушені були покладатися на уламки порід, винесені магмою, або на зразки з океанічних розломів.
Раніше буріння мантії давало обмежені результати — максимальна глибина не перевищувала приблизно 200 метрів, а самі зразки були уривчастими. Нове керно дозволило вперше простежити зміни в мантії з глибиною без необхідності реконструювати їх за окремими фрагментами.
Отриманий зразок складається переважно із серпентинізованого перидотиту — основної породи верхньої мантії — із домішками габро. Аналіз показав, що ці породи втратили значну частину елементів, які раніше були використані для формування океанічної кори. Це свідчить про складні процеси циркуляції магми під океанічним дном.
Водень із надр та можливі витоки життя
Одним із ключових відкриттів стала активна взаємодія мантійних порід із морською водою. Під час процесу серпентинізації мінерали змінюють свою структуру і виділяють молекулярний водень.
Цей водень відіграє важливу роль у підтримці життя в екстремальних умовах. Поруч із місцем буріння розташоване гідротермальне поле Lost City, де лужні потоки, насичені воднем і метаном, виходять із карбонатних структур і створюють середовище для існування мікроорганізмів у повній темряві.
На думку вчених, подібні умови могли сприяти виникненню життя на ранній Землі. Також не виключено, що аналогічні процеси відбуваються на інших небесних тілах, зокрема супутниках Юпітера та Сатурна.
Читайте також: Космічні дзеркала можуть освітлювати нічну Землю: як це планують реалізувати
Перспективи для енергетики та клімату
Дослідження виявило й значну кількість карбонатних жил, які здатні «зв’язувати» вуглекислий газ у твердому вигляді. Це свідчить про можливість природного поглинання CO₂, що має важливе значення у контексті боротьби зі змінами клімату.
Крім того, водень, який утворюється внаслідок серпентинізації, розглядається як потенційне екологічно чисте джерело енергії. Так званий «природний» або «золотий» водень уже знаходять у різних частинах світу, і нові дані підтверджують, що мантійні процеси можуть бути одним із головних механізмів його утворення.
Водночас науковці підкреслюють, що це відкриття не означає швидкого початку видобутку. Йдеться передусім про фундаментальне розуміння взаємодії води, тепла та гірських порід у надрах Землі.
Цікаво, що це досягнення стало одним із останніх у роботі судна JOIDES Resolution. У 2024 році стало відомо про припинення його фінансування, і наразі заміни цьому науковому кораблю немає.
Таким чином, отримане керно є не лише проривом у геології, а й своєрідною науковою спадщиною судна, яке зробило значний внесок у вивчення тектоніки плит, кліматичних процесів і глибинних екосистем.
Попереду — тривалий етап аналізу зразків: від дослідження мікроскопічних магнітних частинок до детального хімічного складу порід. Очікується, що ці роботи допоможуть краще зрозуміти роль надр Землі у формуванні клімату, кругообігу вуглецю та еволюції життя.
