Океан под землей существа

Ученые обнаружили океан под землей: почему открытие не сможет решить проблему нехватки воды на Земле

Москва, 15.06.2021, 15:02:59, редакция FTimes.ru, автор Елена Вайло.

В недрах нашей земли спит целый… океан! Его возраст — больше 2,7 миллиарда лет. Но только это океан не такой, как человек привык его видеть, а окаменелый, выяснили российские исследователи.

Резервуар «окаменелой» воды

В этом океане не поплаваешь, не порыбачишь. Ведь более двух миллиардов лет кристаллическая структура минералов «родила» «окаменелую» воду. Эта удивительная находка ученых не сможет помочь человечеству с решением проблем нехватки питьевой воды.

Время зарождения этого каменного океана определили российские, французские и немецкие ученые, которые сообща работали над этим подземным феноменом. Об его существовании ученые догадывались уже очень давно, однако первые доказательства появились совсем недавно.

В 2014-м году появилась статья в журнале «Nature», в которой канадские ученые рассказали об исследованиях рингвудита — необычного минерала, который также входил в состав древних алмазов.

Стоит отметить, что основные минералы мантии, находящиеся в оливине, преобразуются в вадслеит и рингвудит. Эти преобразования под огромным давлением происходят на глубине до 660-ти километров! Это переходная зона мантии. Главная особенность этих минералов состоит в том, что они способны удерживать в себе гораздо большее количество молекул воды, чем стандартный оливин. Так, если в оливине содержится 100 граммов воды на одну тонну, то минералы вадслеит и рингвудит содержат ее в сотни раз больше.

Несколько объемов Мирового океана

Как выяснили канадские исследователи, в алмазном рингвудите содержится почти полтора процента воды, что является свидетельством того, что под землей, в переходной части ее мантии располагается впечатляющих размеров водный резервуар. В него могут поместиться несколько объемов Мирового океана!

Однако по словам ведущего автора данных исследований, члена-корреспондента Российской Академии Наук Александра Соболева, по этим алмазам до сих пор нельзя было определить возраст подземной воды. Она могла зародиться и сто миллионов лет тому назад, как вынесенный из глубины кимберлит.

Благодаря изучению очень редкого типа магматической породы — коматиита, которым больше двух миллионов лет, вопрос происхождения воды удалось немного прояснить. Ученые искали в оливине закапсулированные включения коматиита. Их полностью изолированные от внешней среды микропорции сохранились в своем первоначальном составе. И именно в них канадцы обнаружили первичное, достаточно высокое, содержание воды.

Таким образом, ученые сделали вывод, что этот огромный подземный резервуар воды имеет объем гораздо больше современного Мирового океана. Зародился он около 2,7 миллиарда лет назад на глубине до 660 километров.

К таким же выводам пришла и рабочая группа ученых во главе с Соболевым. Однако так уж сложилось, что чем больше находишь ответов, тем больше возникает новых вопросов. Главный вопрос сейчас — каким образом на такой огромной глубине образовался такой огромный объем воды?

Как образовался подземный океан

До недавнего времени ученые думали, что вода уходила под землю в результате дрейфа тектонических плит, которые наслаивались одна на другую и опускались, забирая с собой воду. Следовательно, происходило преобразование и водных минералов. На протяжении миллиардов лет в глубокой мантии скапливалась вода, которая находилась в твердых минералах.

Однако эту красивую теорию ученые ГЕОХИ сегодня поставили под сомнение. Ведь тектонике плит, также как и обнаруженному подземному окаменелому океану, около трех миллиардов лет. Вода не могла так сразу с плитами уйти под землю.

Теперь ученые склонны думать, что вода под землей оказалась еще во время формирования нашей планеты. Это мнение тоже еще требует ряда расчетов и исследований, рассказал Александр Соболев.

По словам ученого, сейчас завершаются исследования коматиитов, обнаруженных в Южной Африке. Им намного больше лет, чем канадским, — около 3,3 миллиарда лет.

Заканчивая анализ этих африканских образцов, ученые искренне надеются на то, что его результаты наконец позволят найти разгадку тайны происхождения подземного океана.

Источник

Правда ли под мантией Земли находится огромный океан

Москва, 15.06.2021, 18:30:13, редакция ПРОНЕДРА.РУ, автор Татьяна Орлонская.

Наша Земля полна загадок и неизвестных явлений. Ученые всячески изучают голубую планету, чтобы максимально узнать историю Земли и разгадать все ее загадки. Так, совершенно недавно специалисты нашли огромный океан под мантией Земли. Правда ли это, и каким способом было сделано открытие, читайте далее.

Огромный океан под Землей существует, доказали российские ученые

Многие из нас ходят по земле и даже не догадываются, что где-то глубоко под поверхностью суши прячется огромный океан. Да не такой, как мы его знаем по школьному предмету биология, с огромным количеством воды и множеством обитателей глубин. А окаменелый, без воды, без рыб и водорослей.

Историей образования такого подземного резервуара занялись наши ученые. Российские научные специалисты провели исследование и выяснили, что на глубине нескольких сотен километров под землей находится океан, возраст которого составляет более 2,7 млрд лет. Он весьма необычен. В нем нельзя плавать, по нему никогда не смогли бы ходить суда. Подземный океан вообще не пригоден для жизни, потому как со времен его зарождения вода находилась в окаменелом состоянии. В этом природном резервуаре «вода» находится в кристаллической структуре минералов, образовавшихся более 2 млрд лет назад.

Разработкой теории о возрасте окаменелого океана занимались наши соотечественники из Института геохимии и аналитической химии им. Вернадского Российской академии наук (ГЕОХИ РАН) с заинтересованными коллегами из Франции и Германии. Статья об их исследовании, выполненном при поддержке гранта Российского научного фонда (РНФ), была опубликована в последнем номере журнала Nature в марте 2016 года.

Отечественные геохимики выяснили, откуда взялся океан под мантией Земли

Международная научная группа под руководством российских специалистов в области моделирования природных процессов, анализа химического состава и определения возраста природных объектов установила, что огромные запасы воды, находящиеся в мантии Земли и превосходящие массу всего Мирового океана, образовывались более 3,3 млрд лет назад за счёт погружения в недра планеты океанической коры, обогащенной морской водой. Такие выводы опубликованы в журнале Nature.

Чтобы исследовать мантию голубой планеты и её состав, геохимики использовали образцы вулканических пород, которые состоят из затвердевшей мантийной магмы. С 2016 года ученые не топтались на месте и выяснили еще ряд интересных фактов о каменном океане. Здесь ученым помогли образцы коматиитов из зеленокаменного пояса, которые были взяты в ЮАР. Возраст этих образцов составлял 3,3 миллиарда лет. Специалисты анализа химического состава и определения возраста природных объектов выяснили, что найденный ранее глубинный водосодержащий резервуар находился в мантии Земли уже в палеоархее, на 600 миллионов лет раньше, чем они установили в предыдущем исследовании. Об этом открытии сообщалось в 2019 года.

Источник

Под морским дном существует целый океан

Ученые выяснили, что под морским дном находится целый подземный океан, населенный микроорганизмами. По предварительным данным, его максимальная глубина равняется пяти километрам. Международная группа ученых, вооружившись естественной лабораторей CORK, приступила к изучению этой загадочной и весьма древней биосферы.

Недавно международная группа ученых сделала доклад о первых экспериментах с использованием глубоководных технологий, необходимых для долгосрочных научных наблюдений за жизнью микроорганизмов под морским дном. Эти работы проходили под руководством специалистов из University of Miami Rosenstiel School of Marine & Atmospheric Science. Впервые была произведена попытка изучить жизнедеятельность бактерий в их естественном местообитании, без извлечения их на поверхность. И, судя по всему, она прошла достаточно успешно.

Те, кто считает, что жизни в океане не может быть ниже его дна, глубоко заблуждается. Исследования последнего десятилетия показали, что в недрах океанической коры, которая, как мы помним, состоит из осадочных пород, лежащих на базальтовой платформе, существуют весьма загадочные экосистемы, состоящие из различных микроорганизмов. Еще в 2005 году группа ученых из британского Университета Кардиффа под руководством Джона Паркеса выяснила, что под поверхностью дна морей и океанов существует целая биосфера.

Океанологи взяли образцы осадочных пород из разных мест Атлантики, которые располагались на 800 метров ниже океанического дна. Каково же было их удивление, когда в них обнаружились миллионы разнообразных бактерий. Причем создавалось такое ощущение, что время для них остановилось — возраст пород был оценен в 3,8 миллиарда лет, а жившие в каменных лабиринтах микроорганизмы ничем не отличались от тех, которых находили окаменевшими в данных осадках.

Но это еще не все. Исследовав биохимический состав некоторых бактериальных клеток, ученые выяснили, что их возраст тоже не маленький — он исчислялся тысячами лет. И это притом, что аналогичная бактерия, обитающая на морском дне, прожила бы от силы сутки! Получается, что жить под дном океана весьма полезно для здоровья.

Еще тогда авторы исследования предположили, что бактериальная биосфера, расположенная под морским дном, очень велика и по численности особей, ее составляющих, превосходит все подобные биосферы морской воды и суши. Но вскоре биологов ожидал еще один сюрприз. Через два года та же группа Паркеса обнаружила микроорганизмы в породе, расположенной на глубине 1626 метров под дном океана. Эти микроорганизмы обитали в весьма экстремальных условиях — под высоким давлением (несколько тысяч атмосфер) и при температуре, превышающей 100° по Цельсию. То есть, практически в кипятке.

Проведя ДНК-анализ, учёные выяснили, что данные бактерии-экстремалы принадлежат к хорошо известным родам Thermococcus и Pyrococcus, представители которых обитают и на поверхности Земли в горячих источниках. Представители первого рода обычно получают энергию, окисляя сероводород, а второго — разлагая метан. То есть пищи им на глубинах вполне хватало — эти два газа достаточно широко распространены в нижних слоях земной коры.

Проанализировав результаты своих исследований, Паркес и его коллеги пришли к выводу, что, по всей видимости, бактериальная биосфера может опускаться вниз на пять километров от морского дна. Однако это сразу же наводит на мысль о том, что примерно на такую же глубину могут опускаться и океанические воды, ведь без них бактерии просто не смогут выжить. Получается, что под морским дном существует целый океан, глубина которого может достигать пяти километров.

Конечно, этот «подземный» океан вовсе не похож на тот, который описал известный писатель Жюль Верн в романе «Путешествие к центру Земли». Судя по всему, он не является цельным бассейном, заполненным водой, а представляет собой систему узких ходов и резервуаров, заполненных морской водой. Однако ее количество в этом субокеане весьма велико — по расчетам гидрологов, объем воды, текущей под морским дном составляет 110-190 млн. км3. Это, конечно же, меньше, чем в «наддонной» части Мирового океана (1338 млн км3), но все-таки куда больше, чем весь запас пресных вод нашей планеты (100- 150 млн. км3).

Сейчас ученые пытаются разработать методики изучения этого таинственного океана, находящегося под морским дном и его обитателей. Как показывает опыт, обычное бурение здесь мало чего даст, поскольку в скважину, как бы не пытались ее герметизировать, все равно просачивается вода, находящаяся выше морского дна, которая убивает микроорганизмы (ее химический состав несколько отличается от подземной) и затрудняет точный химический анализ. Куда лучшие результаты дало применение технологии CORK (комплект модернизированного оборудования, предупреждающего циркуляцию), которые позволяют уплотнить подповерхностную скважину и спокойно наблюдать за природным гидрогеологическим состоянием и микробной экосистемой внутри земной коры.

Эти устройства представляют собой не что иное, как мини лабораторию, оснащенную всеми возможными датчиками. Данная лаборатория загружается в скважину так, как пробка загоняется в бутылку. В результате проникновения жидкости внутрь пробуренного отверстия, так и вытекание из него не происходит.

Ученые из международной группы как раз и использовали станции CORK. Поэтому, во время их работы ни миллилитра воды океана не попало в отверстие скважины и вымывание природной системы, а также изменения среды обитания бактерий удалось избежать. В результате естественные лаборатории, подобные той, что использовалась в экспериментах, позволили ученым исследовать гидрогеологию, геохимию и микробиологию океанической коры.

Первые результаты говорят о том, что океан, расположенный под морским дном, населен бактериями, которые используют в качестве источников энергии несколько десятков неорганических соединений, таких как метан, сероводород, SO2, и т. п. А вот фотосинтезирующих микроорганизмов среди них, похоже, совсем нет. Что и неудивительно — где же им добыть достаточное количество света на такой большой глубине.

В связи с этим предложения некоторых ученых, например, Гари Шафера из Копенгагенского университета, о том, чтобы, в качестве меры борьбы с глобальным потеплением, закачивать «избыточный» углекислый газ под дно океана, придется существенно пересмотреть. Ведь если среди жителей подземного океана нет фотосинтетиков, значит это вещество там никто не сможет утилизировать (СО2 нужен лишь фотосинтезирующим организмам, для других он или бесполезен, или даже опасен).

Если же огромные количество углекислоты раствориться в водах подземного океана, то, не исключено, что произойдет их закисление, что может вызвать гибель всей уникальной бактериальной биосферы. А это, в свою очередь, может отозваться как на обитателях Мирового океана, так и суши — предполагается, что именно данные отважные крошки утилизируют большую часть метана и сероводорода, которые рвутся из недр Земли на ее поверхность. Если они погибнут, то некому будет спасти обитателей поверхности от этих весьма ядовитых газов.

Сейчас же ученые хотят еще более подробно изучить океан, существующий под морским дном. И хотя по предварительным данным, на то, что бы составить о нем хотя бы поверхностное впечатление, потребуется несколько десятков лет как минимум. Однако исследователи не унывают — ведь теперь у них на вооружении есть замечательные естественные лаборатории. Правда, пока они помогут разгадать все секреты поверхностного слоя этого подземного резервуара морской воды. Однако, не исключено, что в ближайшем времени появятся автоматические станции, способные работать и на больших глубинах…

Читайте самое интересное в рубрике «Наука и техника»

Добавьте «Правду.Ру» в свои источники в Яндекс.Новости или News.Google, либо Яндекс.Дзен

Быстрые новости в Telegram-канале Правды.Ру. Не забудьте подписаться, чтоб быть в курсе событий.

Источник