Жер бетіндегі судың пайда болуына қатысты көптеген теориялар бар. Ұзақ уақыт бойы кометалар мен астероидтар суды Жер бетіне ертеде әкелген деп есептелді. Бірақ жақында ашылған жаңалық басқа барлық теорияларды жоққа шығарды. Геологтар Жер бетінен 700 шақырым тереңдікте сулы минералдың бір түрі рингвудитті тапты. Бұл Жер бетіндегі судың алғашқы Жердің тереңдігінен біртіндеп пайда болған болуы мүмкін екенін көрсетеді.
Тоқсан миллион жыл бұрын Бразилиядағы жанартау атқылауы Жер бетіне жетілмеген гауһар тасты әкелді. Зерттеушілер гауһар тастың ішінен гидроксил иондарын қамтитын рингвудитті тапты.
Ақаулы гауһар табылмас бұрын, Жер бетінің тереңінде кең мұхит бар деген идея тек Жюль Верннің романында ғана болған. «Жердің орталығына саяхат». Гауһар тас Бразилияның Хуина қаласындағы Сан-Луис өзенінің маңынан табылды. Ол 90 миллион жыл бұрын кимберлиттен тұратын лава ағынындағы жанартау атқылауы кезінде Жер бетіне шыққан. Гауһар тас коммерциялық құндылығы болмағандықтан тасталған. Бірақ геологтар үшін ол Жердің ішкі құрылымына сирек кездесетін көзқарас берді.
Гауһардың пайда болу кезінде оның ішінде қалып қойған минералдардан тұратын герметикалық жабық қоспа табылды. Канаданың Эдмонтон қаласындағы Альберта университетінің ғалымы Грэм Пирсон бұл қоспаны зерттеуді шешті. Инфрақызыл микроскопияны қолдана отырып, ол гидроксил иондарының бар екенін анықтады. Гидроксил иондары әдетте судан түзіледі. Сондықтан, бұл иондар алмастың пайда болу орнында судың бар екенін көрсетеді.
Зерттеулер көрсеткендей, гауһар Жер мантиясында пайда болған, бұл планета бетінің тереңінде судың бар екенін көрсетеді.
Иллинойс штатының Эванстон қаласындағы Солтүстік-Батыс университетінің геофизигі Стив Джейкобсен және оның командасы гауһардың пайда болу тереңдігін есептеуге тырысты. Гауһардың ақауларын мұқият зерттеу оның ферропериклаза минералынан тұратынын анықтады. Ферропериклаза темір және магний оксидтерінен тұрады. Ол өте жоғары температура мен қысымда хром, алюминий және титан сияқты басқа металдарды сіңіре алады. Бұл жағдайлар төменгі мантияға тән. Дегенмен, гауһар Жер бетіне көтерілген кезде жұмсақ жағдайларға ұшырағандықтан, қосымша минералдар біртіндеп бөлініп шықты. Бұл металдардың бір кездері гауһардың пайда болуы кезінде оның құрамында болуы оның төменгі мантияда пайда болғанын көрсетеді.
Якобсен және оның командасы 500 жер сілкінісінен болған сейсмикалық толқындарды зерттеп, ылғалды рингвудиттің мантияның өтпелі аймағында 700 шақырым тереңдікте шынымен де бар екенін анықтады.
Мантияда гидротикалық рингвудиттің бар-жоғын растау үшін Якобсен және оның командасы сейсмикалық толқындарды зерттеді. Сейсмикалық толқындар жер сілкінісінен пайда болады, олар Жердің ішкі бөлігіне, соның ішінде ядроға таралады. Якобсен айтқандай, «Олар Жерді бірнеше күн бойы қоңырау сияқты шырылдатады». Бұл толқындарды жер бетінде анықтауға болады. Геологтар әртүрлі тереңдіктегі толқын жылдамдығын өлшеу арқылы толқындар қандай жыныс арқылы өтіп жатқанын анықтай алады.
Бұл зерттеу үшін Якобсен және оның командасы 2000 сейсмометрді пайдаланды. Олар 500-ден астам жер сілкінісінен туындаған сейсмикалық толқындарды зерттеді. Олар су құрамындағы рингвудит арқылы өткенде толқындардың баяулайтынын білетін. Зерттеу барысында олар 700 шақырым тереңдіктегі өтпелі аймақта ылғалды рингвудиттің белгілерін анықтады. Бұл жоғарғы және төменгі мантияны бөліп тұратын аймақ. Бұл тереңдіктегі қысым мен температура рингвудиттен суды сығып шығара алады. Якобсен: «Бұл дән шекараларында суы бар тас, олар терлеп жатқандай», - деді.
Якобсеннің зерттеу нәтижелері Жерде терең сулы горизонттың бар екенін дәлелдейді. Бұл бізге Жер суларының қалай қайта өңделетінін түсінуге көмектеседі.
Грэм Пирсон судан тұратын тағы бір рингвудит кристалын тапқанын мәлімдейді.
Джейкобсен зерттеуінен кейін былай деді: «Бұл планетадағы су айналымының ең сенімді дәлелі. Негізгі қорытынды - Жердегі су айналымы біз ойлағаннан әлдеқайда үлкен және мантияның тереңіне дейін созылады».
Глазго университетінің (Ұлыбритания) өкілі Лидия Холлистің айтуынша, «Сайып келгенде, бұл зерттеу бізге планетамыздың қалдықтарын қалай өңдейтінін жақсырақ түсінуге көмектеседі».
[Дереккөздер: 1, 2, 3, 4, 5, 6]