Как пишет издание Econews, работая с исследовательского судна JOIDES Resolution, международная группа ученых извлекла из-под морского дна массива Атлантис, расположенного недалеко от Срединно-Атлантического хребта, непрерывный керн мантийной породы длиной 1268 метров.
На протяжении десятилетий состав мантии приходилось определять по офиолитам (древним мантийным плитам, вытолкнутым на поверхность суши), обломкам горных пород, поднятым магмой, или образцам, извлеченным из зон разломов. Эти образцы ценны, но разрознены.
Предыдущие попытки бурения в мантию океана едва достигали глубины 200 метров ниже морского дна и позволили извлечь менее половины добытой породы, что затрудняло восстановление общей картины.
Новый керн из участка U1601 меняет ситуацию. Он показывает длинный, в основном неповрежденный участок серпентинизированного перидотита (преобладающей породы верхней мантии), перемежающийся более тонкими габбровыми интрузиями.
Одним из наиболее поразительных результатов является то, насколько тщательно морская вода взаимодействовала с этими мантийными породами. На большей части ядра исходные кристаллы оливина и пироксена превратились в серпентиновые минералы, магнетит и родственные ему фазы.
Эта трансформация, известная как серпентинизация, расщепляет молекулы воды и высвобождает молекулярный водород. Этот водород – не просто химическая диковинка.
На расположенном неподалеку гидротермальном поле "Затерянный город", менее чем в километре от места бурения, теплые щелочные жидкости, богатые водородом, метаном и мелкими органическими молекулами, вырываются из высоких белых карбонатных труб и поддерживают плотные микробные сообщества в темноте.
Если морская вода может просачиваться сквозь такие породы на протяжении сотен тысяч лет, то и источник энергии, поддерживающий эти необычные экосистемы, тоже может это делать.
В керне также обнаружены многочисленные карбонатные жилы, пронизывающие серпентинизированный перидотит и габбровые тела, особенно в местах соприкосновения этих двух типов пород. Эти жилы содержат следы углекислого газа, заключенного в твердых минералах, а не оставшегося в морской воде или атмосфере.
Лабораторные и полевые исследования показывают, что аналогичные реакции в ультрамафических породах могут как генерировать водород, так и улавливать CO₂, поэтому регионы, богатые перидотитом, изучаются в качестве природных моделей для долговременного хранения углерода.
В то же время геологи рассматривают водород, образующийся в результате серпентинизации, как возможный источник чистой энергии. Природные скопления "золотого водорода" были задокументированы в нескольких геологических условиях, а обзоры геологических водородных систем указывают на серпентинизированные ультрамафические породы как на один из основных источников.
Приведет ли это конкретное ядро мантии к созданию новых водородных скважин или проектов по хранению углерода? Само по себе – нет. Но оно дает исследователям редкую, достоверную картину того, как вода, горные породы и тепло взаимодействуют в реальной природной системе, которая производит водород, метан и карбонаты на протяжении очень долгого времени.
Ранее ученые спрогнозировали, что все континенты Земли снова объединятся в один.