Сколько воды может высвобождаться из мантийных пород с ростом температуры

N+1Наука

Глобальный океан древней Земли появился благодаря высокотемпературной мантии

Винера Андреева

Junjie Dong et al. / AGU Advances, 2021

В раннем архее, от 4,0 до 3,2 миллиарда лет назад, поверхность Земли, по-видимому, была практически полностью покрыта глобальным океаном. К такому выводу пришли ученые на основе расчета зависимости между температурой мантии и темпами ее дегидратации, служившей главным источником образования Мирового океана. Более горячая, чем сегодня, мантия раннеархейской Земли активно теряла связанную в породах воду, в результате чего баланс водного обмена между недрами и поверхностью планеты был сдвинут в пользу увеличения объемов океана, сообщает статья в журнале AGU Advances.

Вода вошла в состав вещества примитивной Земли еще на стадии аккреции и, по-видимому, сразу начала поступать на поверхность в ходе дегазации, сопровождавшей гравитационную дифференциацию недр. Благодаря этому процессу на планете сформировались первичная атмосфера и океан. После того как начал действовать механизм тектоники плит, вода через зоны субдукции стала попадать обратно в мантию, и за счет регидратации мантийных пород объем океана уменьшился.

Оценка величины эвстатических (глобальных и медленных) колебаний уровня океана показала, что по крайней мере на протяжении фанерозойского эона (от 543 миллионов лет назад до настоящего времени) количество воды на поверхности Земли оставалось приблизительно постоянным. Однако в более ранние эпохи оно могло существенно отличаться от современного. Косвенно на это указывают исследования изотопного состава серпентинизированных, то есть подвергшихся гидратации, пород океанического дна раннеархейского (3,8 миллиарда лет) возраста. Древний океан был обеднен дейтерием на 25 ± 5 промилле по отношению к современному, и для того чтобы фракционирование изотопов водорода в процессах континентального роста и субдукции привело к нынешнему содержанию тяжелой воды, океан ранней Земли должен был быть примерно на 26 процентов больше по объему.

При этом, как показало одно из недавних исследований, вода, попадающая в мантию при субдукции, концентрируется главным образом на глубинах от 410 до 660 километров — в переходном слое, состоящем в основном из вадслеита и рингвудита — высокобарических модификаций оливина (Mg,Fe)2SiO4. На границе нижнего слоя при давлении около 24 гигапаскалей рингвудит переходит в бриджманит (Mg,Fe)SiO3, способность которого к аккумуляции воды гораздо ниже.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

6 признаков глупого человека 6 признаков глупого человека

Как понять, кого нужно избегать? Да и нужно ли на самом деле?

Psychologies
Дочерние компании: как занимается бизнесом Ксения Шойгу Дочерние компании: как занимается бизнесом Ксения Шойгу

Ксения Шойгу ведет разнообразные проекты, но многие из них связанны с Минобороны

Forbes
Ученые обнаружили еще одно необычное свойство пульсаров Ученые обнаружили еще одно необычное свойство пульсаров

Астрономы зафиксировали редкое событие, известное как «гигантские радиоимпульсы»

Популярная механика
Это повторится: 9 научных фактов об изменах Это повторится: 9 научных фактов об изменах

Как часто изменяют люди и почему?

Cosmopolitan
Мечтатель из СССР: как бывший ученый и основатель Evernote Степан Пачиков покорил Кремниевую долину Мечтатель из СССР: как бывший ученый и основатель Evernote Степан Пачиков покорил Кремниевую долину

История Степана Пачикова вошла в книгу «Пионеры Кремниевой долины»

Forbes
7 способов зарядиться оптимизмом 7 способов зарядиться оптимизмом

Как стать реалистичным оптимистом и научиться поддерживать себя?

Psychologies
33 способа исправить последствия десяти лет войны с собой 33 способа исправить последствия десяти лет войны с собой

Индульгенция за бесцельно прожженные годы

Men’s Health
Течение Куросио унесло выброшенный воздушный шарик на рекордную глубину в 5800 метров Течение Куросио унесло выброшенный воздушный шарик на рекордную глубину в 5800 метров

Ежегодно в океан поступает порядка 10 миллионов тонн пластика

N+1
Четыре неудачные попытки превратить природу в оружие Четыре неудачные попытки превратить природу в оружие

Природа вдохновляет человека на самые великие изобретения

Maxim
Гороскоп защитников. Кто твоя каменная стена? Гороскоп защитников. Кто твоя каменная стена?

Проверь, соответствует ли твой защитник этому солидному статусу!

Cosmopolitan
Фрагмент романа «Клара и солнце» Кадзуо Исигуро. Робот Клара вносит порядок и надежду в жестокий мир людей Фрагмент романа «Клара и солнце» Кадзуо Исигуро. Робот Клара вносит порядок и надежду в жестокий мир людей

Фрагмент романа Кадзуо Исигуро "Клара и солнце" в переводе Леонида Мотылева

Esquire
Как высыпаться и всё успевать. 4 проблемы со сном и способы их преодоления Как высыпаться и всё успевать. 4 проблемы со сном и способы их преодоления

Качество сна серьезно влияет на эффективность работы

Inc.
Ольга Литвиненко — неугодная дочь друга Путина, долларового миллиардера и самого богатого ректора мира Ольга Литвиненко — неугодная дочь друга Путина, долларового миллиардера и самого богатого ректора мира

Интервью с Ольгой Литвиненко, которой пришлось бежать из России

СНОБ
Всё равно его не брошу: сериалы, которые мы просто не можем перестать смотреть! Всё равно его не брошу: сериалы, которые мы просто не можем перестать смотреть!

Сериалы, которые невозможно бросить смотреть

Cosmopolitan
Антон Криворотов и и группа «582» Антон Криворотов и и группа «582»

Доктор/музыкант Антон Криворотов — почему нужно быть мультифункциональным

ЖАРА Magazine
Оригинальный сценарий Оригинальный сценарий

Как Тайка Вайтити умудряется работать на грани смешного и страшно реалистичного

Glamour
Три месяца в деревне Три месяца в деревне

Актер Вячеслав Чепурченко — о карьере и скором прибавлении в семье

OK!
«Никогда ничего не поздно»: как в 59 выучить французский и найти свою судьбу «Никогда ничего не поздно»: как в 59 выучить французский и найти свою судьбу

История женщины, жизнь которой изменило увлечение иностранным языком

Psychologies
Выжили бы ты и твои близкие на «Титанике»? Проверь! Выжили бы ты и твои близкие на «Титанике»? Проверь!

Что стало бы с тобой и твоими близкими, окажись вы в ту ночь на борту Титаника

Cosmopolitan
«Гагарин как нереализовавшийся персонаж русской истории». Лев Данилкин — о единственном человеке, подходившем на вакансию героя «Гагарин как нереализовавшийся персонаж русской истории». Лев Данилкин — о единственном человеке, подходившем на вакансию героя

Если бы Гагарин был жив, всё было бы по-другому?

Esquire
С силиконом и без: звезды, которые избавились от грудных имплантов С силиконом и без: звезды, которые избавились от грудных имплантов

Неужели эра силикона, захватившая нас в 90-х, вот-вот канет в Лету?

Cosmopolitan
Родись красивой: 10 самых привлекательных девушек из сериалов Родись красивой: 10 самых привлекательных девушек из сериалов

10 симпатичных актрис, которые привлекают мужчин и женщин

Cosmopolitan
Рабочий класс Рабочий класс

Получить новую профессию, не вставая с дивана, сегодня проще, чем когда-либо

Cosmopolitan
Эпидемия «вампиризма» в начале XIX века в США: что это было? Эпидемия «вампиризма» в начале XIX века в США: что это было?

Двести лет назад Род-Айленд считался вампирской столицей Америки

Maxim
«Сначала я смотрю на грудь»: как мужчины воспринимают женщин «Сначала я смотрю на грудь»: как мужчины воспринимают женщин

Как мужчины воспринимают девушек?

Cosmopolitan
В чем подвох ожиданий? В чем подвох ожиданий?

Почему женщины думают о свадьбе уже после первого свидания

Лиза
По-королевски: как выглядели Елизавета II, ее дети и внуки в день своей свадьбы По-королевски: как выглядели Елизавета II, ее дети и внуки в день своей свадьбы

Как выглядели члены британской королевской семьи в день своей свадьбы

Cosmopolitan
Пивной алкоголизм у мужчин: чем опасен и как распознать коварного врага Пивной алкоголизм у мужчин: чем опасен и как распознать коварного врага

Последствия злоупотребления пивом и первые признаки алкоголизма

Playboy
Верни мне мой 2007: куда делись звезды, по которым мы сходили с ума 14 лет назад Верни мне мой 2007: куда делись звезды, по которым мы сходили с ума 14 лет назад

А куда, собственно, пропал Билл Каулиц? Да и все остальные...

Cosmopolitan
2010-е: архивация 2010-е: архивация

Знаковые вещи, определившие облик эпохи 2010–2020 годов, уходят со сцены

Maxim
Открыть в приложении