Оценка запаса в долях или единицах массы океана зависит от модели и не означает жидкую полость.
Заголовок о «скрытом океане» под землёй вызывает картину огромной полости с жидкой водой. Мантия устроена иначе.
В переходной зоне между примерно 410 и 660 километрами оливин превращается в вадслеит и рингвудит. Эти минералы способны принимать заметное количество OH. В 2014 году крошечное включение природного рингвудита в бразильском алмазе дало прямое доказательство, что по крайней мере отдельный участок переходной зоны был гидратирован.
Что алмаз приносит с глубины
Алмаз служит прочной капсулой для минералов и флюидов, захваченных при росте. Другие сверхглубинные алмазы содержали включения льда-VII — высокобарической фазы воды. Эти находки доказывают существование воды и водных флюидов на соответствующих глубинах, но каждая из них представляет крошечный и, возможно, необычный участок.
Чтобы перейти от нескольких включений к глобальному запасу, исследователи соединяют лабораторные свойства минералов с сейсмическими скоростями. Модель 2022 года оценила суммарную воду переходной зоны примерно в 0,64–1 массы поверхностного океана, с сильной неоднородностью и повышенным содержанием возле зон субдукции. Это модельный вывод, чувствительный к температуре и составу.
Вода связана с минералами
В глубокой мантии давление не оставляет полостей, похожих на подземное море. Водород входит в кристаллическую решётку минералов в виде гидроксильных групп, а при плавлении перераспределяется между расплавом и породой.
О количестве судят по лабораторным опытам, сейсмическим свойствам и включениям, поэтому выражение «океан воды» означает эквивалентный запас, а не жидкий резервуар.
Природный рингвудит во включении алмаза показал локальное присутствие гидроксильных групп в переходной зоне мантии. На глубинах сотен километров давление и температура не оставляют места привычному морю, зато водород может входить в кристаллическую решётку минералов в виде гидроксильных групп.
Глубокий цикл воды связывает поверхность и недра: погружающиеся плиты несут гидратированные породы вниз, фазовые переходы высвобождают флюиды, а вулканизм возвращает часть воды. Поэтому «океан в мантии» — полезная метафора количества, если помнить, что вода рассеяна внутри горячих кристаллов, а не плещется в подземном резервуаре.
