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

Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты Марсоход Perseverance извлек кислород из атмосферы Красной планеты

Шестиколесный робот-марсоход Perseverance извлек из атмосферы Марса кислород

Forbes
«Хаббл» снял скопление галактик, искривляющих видимый свет «Хаббл» снял скопление галактик, искривляющих видимый свет

Этот эффект называется гравитационное линзирование

National Geographic
Капсулы с ферментом помогли пластику разложиться Капсулы с ферментом помогли пластику разложиться

Поликапролактон с инкапсулированным ферментом можно разложить за 24 часа

N+1
Для помолвки и «мести» мужу: самые известные украшения принцессы Дианы Для помолвки и «мести» мужу: самые известные украшения принцессы Дианы

Каждый предмет в коллекции леди Ди обладал особенной историей

Cosmopolitan
«Я человек интуиции – живу сердцем» «Я человек интуиции – живу сердцем»

Актер Максим Дрозд – явно более тонкий герой, чем большинство его персонажей

Добрые советы
Тест-драйв электрокара Porsche Taycan на Байкале Тест-драйв электрокара Porsche Taycan на Байкале

Беззвучное включение и 484 километра на одном заряде

GQ
Купил, но не прошёл Купил, но не прошёл

Почему столько онлайн-курсов лежат непройденными и как разорвать этот круг

VC.RU
Что твой способ застегивать лифчик говорит о тебе Что твой способ застегивать лифчик говорит о тебе

Как ты застегиваешь бюстгальтер?

Cosmopolitan
Путь менеджера: как кайфовать, когда сложно Путь менеджера: как кайфовать, когда сложно

Конспект выступления Руслана Лобачева (Miro) на митапе Reminder

Reminder
Физики измерили волновую функцию экситона Физики измерили волновую функцию экситона

Физики провели визуализацию волновых функций экситонов

N+1
В контексте города В контексте города

Строгий, по-мужски лаконичный интерьер

SALON-Interior
Обаятельные транжиры без угрызений совести. Как не стать жертвой манипуляций психопата Обаятельные транжиры без угрызений совести. Как не стать жертвой манипуляций психопата

Отрывок из книги «Змеи в костюмах» о токсичных психопатов на работе

Inc.
В Израиле нашли письмена первого алфавита В Израиле нашли письмена первого алфавита

Самая старая запись, когда-либо найденная в Израиле

National Geographic
Отрывок из книги Сэма Грина и Грэма Робертсона «Кто здесь власть?» Отрывок из книги Сэма Грина и Грэма Робертсона «Кто здесь власть?»

Она из глав книги Сэма Грина и Грэма Робертсона «Кто здесь власть?»

СНОБ
Самые скандальные фильмы за всю историю «Оскара» Самые скандальные фильмы за всю историю «Оскара»

Самые резонансные фильмы за всю историю премии «Оскар»

Cosmopolitan
Кровать для президента Кровать для президента

Что скрывает секретный бункер в Ярославской области

Наука
106 минут новой эры 106 минут новой эры

Какое значение орбитальный рейс Юрия Гагарина имел для мировой науки

Наука и жизнь
Старикам тут не местечко Старикам тут не местечко

Анна Толстова о «Блуждающих звездах» и новом подходе к еврейской теме

Weekend
Жидкая вода на Марсе могла существовать благодаря ледяным облакам Жидкая вода на Марсе могла существовать благодаря ледяным облакам

Огромные облака могли создавать на Марсе парниковый эффект

Популярная механика
Павел Пепперштейн: Никогда не развивался. Я ненавижу развитие Павел Пепперштейн: Никогда не развивался. Я ненавижу развитие

Интервью с одни из главных современных художников России Павлом Пепперштейном

СНОБ
Сладкая жизнь. Зачем нам нужны шоколадные эндорфины Сладкая жизнь. Зачем нам нужны шоколадные эндорфины

Как шоколад действует на наше психоэмоциональное состояние?

СНОБ
Отбеливающие полоски — зло? Как правильно отбелить зубы и не пожалеть об этом Отбеливающие полоски — зло? Как правильно отбелить зубы и не пожалеть об этом

Отбеливание зубов дома. Чем это идея плоха

Cosmopolitan
Хищницы в городе: женщина за 40 желает познакомиться Хищницы в городе: женщина за 40 желает познакомиться

Почему общество осуждает отношения женщина за 40 с мужчинами младше?

СНОБ
В Португалии открыт самый длинный подвесной мост. И он потрясающий В Португалии открыт самый длинный подвесной мост. И он потрясающий

В Португалии возведен самый длинный в мире подвесной пешеходный мост

National Geographic
Созданы новые изображения древних гоминидов, направленные на преодоление художественных предубеждений Созданы новые изображения древних гоминидов, направленные на преодоление художественных предубеждений

Большая часть реконструкций прошлого имеет слабую научную основу

National Geographic

Почему прощать – вовсе не обязательно

Cosmopolitan
Звонок другу: история телефонных номеров с древности и до наших дней Звонок другу: история телефонных номеров с древности и до наших дней

Как менялись телефонные номера

Популярная механика
Юрий Грымов: «Кино сегодня — это довольно скучное действие» Юрий Грымов: «Кино сегодня — это довольно скучное действие»

Юрий Грымов о спектакле с Лолитой Милявской в главной роли

Maxim
История цирка в России История цирка в России

О первых стационарных цирках, которые работают до сих пор

Культура.РФ
Эволюция образов Эдриана Броуди Эволюция образов Эдриана Броуди

Эдриан Броуди может и на рояле сыграть, и быка на ходу остановить

GQ
Открыть в приложении