В алмазах, извлеченных из мантии Земли, обнаружен водный лед

Рентгеновская спектроскопия помогла исследовать кристаллы алмазов, собранные на месторождениях в ЮАР, Китае, Заире и Сьерра-Леоне, и обнаружить в них микровключения обыкновенного водного льда, но в редкой кубической фазе льда VII. Находка, о которой ученые сообщают в статье, опубликованной журналом Science, может привести к переоценке наших представлений о количестве воды, скрытой в недрах Земли.

Стоит сказать, что практически весь лед, с которым мы имеем дело в обычной жизни, представлен в форме льда Ih с гексагональной кристаллической решеткой. Вместе с тем известно около пары десятков других фаз льда, которые могут образовываться при различных экзотических условиях. Среди них и лед VII с кубической решеткой, который до сих пор удавалось получать лишь в лаборатории при крайне высоких температурах и давлении.

Однако в природных алмазах минералогу Оливеру Цаунеру (Oliver Tschauner) и его коллегам удалось обнаружить первые «естественные» образцы льда VII, образующего микроскопические включения. Ученые предполагают, что формирование этих кристаллов происходило на глубинах 610–800 км, где прежде вообще не подразумевалось присутствие воды. Для этого изначально жидкие включения воды должны были опускаться все глубже, так чтобы температура и давление нарастали и привели к образованию льда VII.

Эта область находится на самой границе между верхней и нижней мантией Земли, а также чуть глубже нее. Пока трудно сказать, как много воды содержится здесь, однако само ее наличие заставит геологов пересмотреть энергетический баланс мантии и процессы, развивающиеся в ее породах.