Образец мантийной породы под микроскопом.
Весной 2023 года экспедиция ученых приблизилась к созданию Путешествие к центру Земли чем когда-либо прежде. На борту судна для бурения в океане Резолюция JOIDESОни взяли цилиндрический образец керна массива Атлантис, подводной горы в Атлантическом океане к западу от Срединно-Атлантического хребта.
Первоначально они планировали пробурить только 656 футов из-за опасений, что их бур может заклинить. Но когда такой проблемы не возникло, они продолжили — и команда в итоге проникла на 4160 футов (0,7 мили) в морское дно, глубже, чем кто-либо когда-либо бурил. Ученые, чье рекордное достижение было опубликовано в журнале Наука на прошлой неделе заявили, что извлеченные ими образцы могут содержать ключи к разгадке происхождения жизни на Земле.
«Мы сделали это», — рассказывает Фридер Кляйн, член экспедиционной группы Океанографического института Вудс-Хоул. Нью-Йорк ТимэсУильям Дж. Брод. «Теперь у нас есть сокровищница камней, которая позволит нам систематически изучать процессы, которые, по мнению людей, имеют отношение к возникновению жизни на планете».
Йохан Лиссенберг (слева) и его коллеги Хайян Лю и Марк Рейган анализируют керны.
Керны, извлеченные экспедицией под руководством Международной программы по исследованию океана, берут начало в мантии Земли, самом большом слое планеты. Состоящая в основном из твердой породы, мантия обычно недоступна, поскольку находится между корой и ядром. Но в некоторых местах глубоко в океанах раздвижение тектонических плит приводит к обнажению мантии. В этих подводных местообитаниях, таких как массив Атлантида, породы мантии взаимодействуют с соленой морской водой в химических реакциях, которые производят молекулы, питающие жизнь.
«В недрах массива Атлантис есть своего рода химическая кухня», — рассказывает Йохан Лиссенберг, ведущий автор исследования и геолог из Кардиффского университета в Уэльсе. Новый УченыйЧэнь Ли.
Когда морская вода реагирует с мантийными породами под поверхностью Земли, она может производить водород и метан, которые пузырятся обратно в океан через гидротермальные источники. Место бурения ученых было расположено недалеко от поля этих источников в башнеобразных структурах, известных как «Затерянный город». Там эти газы поддерживают микробную жизнь, которая, в свою очередь, питает мелких беспозвоночных в экосистеме.
«Одно из предположений о происхождении жизни на Земле заключается в том, что это могло произойти в среде, похожей на Затерянный город», — рассказал соавтор исследования Эндрю Маккейг, геолог из Университета Лидса в Англии, Уиллу Данэму из Reuters.
Первоначальное исследование команды проливает свет на то, как оливин, минерал, который в изобилии присутствует в их образце мантийных пород, запускает эти химические реакции. Понимание этих процессов может иметь последствия, выходящие за рамки жизни на Земле — это может быть связано с возможностью внеземной жизни, говорит Кляйн Нью-Йорк Таймс.
Экспедиционная группа составила опись извлеченных мантийных пород, чтобы понять их состав, структуру и контекст.
Дебора Келли, океанограф из Вашингтонского университета, которая не принимала участия в исследовании, рассказала Нью-Йорк Таймс что исследование «действительно важно» и «закладывает основу для нового понимания».
Лиссенберг говорит, что изучение состава горных пород в образцах также может дать представление о движении мантии, которое отвечает за вулканы и землетрясения. Живая наукаСтефани Паппас.
Предварительный анализ осадочного керна уже выявил более низкие уровни минерала пироксена, чем те, что были найдены в других частях мира, наряду с более высокими уровнями магния. Эти результаты указывают на то, что эта область мантии подверглась более высокому уровню плавления, чем ожидали ученые.
«Пока еще рано говорить о чем-то конкретном, поскольку результаты еще не готовы», — добавляет Лиссенберг. Нью-Йорк Таймс. «Но мы узнаем. Вот в чем волнение».
