12 сентября 2026 года в журнале Nature Geoscience появилась статья международной группы исследователей. По их выводам, часть воды, образовавшейся при формировании Земли, может до сих пор оставаться в глубоких слоях планеты. Об этом пишет Вокруг Света.
Специалисты Университета Байройта синтезировали два соединения — Fe₅O₁₂Hₓ и Fe₇O₁₂Hₓ. Эти вещества, по оценке авторов, первыми реалистично претендуют на роль минералов, которые удерживают большие объемы воды на значительной глубине.
Ученые изучали соединения железа, сохраняющие водород в экстремальных условиях недр. Чтобы проверить, могут ли такие вещества существовать внутри Земли, они смоделировали нужную среду. В экспериментах использовали алмазные наковальни: образцы небольшого размера помещали между двумя алмазами и сжимали, после чего нагревали лазерами. Давление достигало 78–198 гигапаскалей, температура — от 2400 до 2800 кельвинов, примерно 2500 градусов Цельсия.
С помощью синхротронного рентгеновского излучения исследователи определили химический состав и кристаллическую структуру образовавшихся веществ. Оказалось, что новые соединения возникают даже в образцах, где воды изначально почти не было.
Профессор Леонид Дубровинский из Баварского научно-исследовательского института экспериментальной геохимии и геофизики Университета Байройта пояснил: для стабилизации таких сильно гидратированных соединений железа хватает совсем небольшого количества водорода.
Древняя вода могла сохраниться, в частности, у границы ядра и мантии. В ранний период истории планеты там, вероятно, существовал базальный магматический океан. При его остывании оставшийся расплав должен был обогащаться железом и водой — компонентами, необходимыми для появления найденных соединений.
Эти соединения хранят не только влагу, оставшуюся со времен формирования Земли. Исследователи считают, что минералы впитывают и воду, поступающую вглубь вместе с опускающимися тектоническими плитами. Из-за большой плотности они, скорее всего, удерживаются на границе ядра и мантии. Так влага сохраняется в течение геологических эпох.
Ученых особенно занимает Fe₅O₁₂Hₓ. Согласно вычислениям, если в мантии окажется хотя бы около 1% такого минерала, он сможет удерживать заметную часть расчетного запаса водорода в силикатной оболочке планеты. Впрочем, распределяться по мантии равномерно он, по мнению авторов, не будет — возможны локальные скопления.
Результаты важны для понимания внутреннего круговорота воды. Кроме того, они помогают изучать вулканизм и сейсмическую активность. В опытах при формировании оксигидроксидов железо уходило из соседних силикатных минералов. Это могло сдвигать границы между минералами мантии. Возможно, так объясняются некоторые странные сейсмические сигналы у границы ядра и мантии.
Исследователи также допускают, что насыщенные водой скопления влияют на мантийные плюмы — поднимающиеся потоки горячего вещества из глубин. Когда оксигидроксиды нагреваются от ядра и плавятся раньше соседних силикатов, они способны отдавать накопленную влагу и летучие соединения. Эти вещества могут попадать в поднимающуюся магму. Так глубинные процессы на расстоянии тысяч километров оказываются связаны с вулканами на поверхности.
На Луне, к примеру, обнаруживали следы ручьев жидкой воды, хотя тамошние условия как будто исключают их появление.