Исследователи пробурили самую глубокую в истории скважину в мантии Земли, проникнув на 1,2 километра вглубь Срединно-Атлантического хребта, где происходит расхождение тектонических плит. В этом месте, богатом гидротермальными источниками, взаимодействие мантийных пород и морской воды создает химические вещества, важные для жизни.
Предыдущие попытки бурения мантийных пород, вынесенных на поверхность в глубоководных районах, достигали лишь 201 метра – недостаточно глубоко, чтобы найти такие организмы, как теплолюбивые бактерии, которые могут обитать на большей глубине, – рассказывает Гордон Саутем, геомикробиолог из Университета Квинсленда в Австралии и соавтор нового исследования, посвященного этому образцу керна.
“Каждый раз, когда буровики извлекали очередной участок керна, команда микробиологов собирала образцы для культивирования бактерий, чтобы определить пределы жизни в этой глубоководной экосистеме”, – написал Саутем. – “Наша конечная цель – лучше понять происхождение жизни и определить потенциал для жизни за пределами Земли”.
По словам Йохана Лисенберга, геохимика из Кардиффского университета в Великобритании и ведущего автора исследования, опубликованного 8 августа в журнале Science, керн горных пород также может дать ответ на вопросы о движении мантии. “По породам, извергающимся в океанических вулканах, мы знаем, что мантия имеет множество различных “ароматов”, – сказал Лисенберг. Эти “ароматы” представляют собой различные составы горных пород, образующиеся в результате переработки тектонических плит в недрах Земли.
Новый образец мантии “позволит нам увидеть, какие именно “ароматы” у нас есть и в каком масштабе они различаются”, – сказал Лисенберг, – “а затем реконструировать, как эти различные фрагменты мантии плавились, а затем мигрировали к поверхности”.
Пока что команда обнаружила, что расплавы, по-видимому, движутся не вертикально, а наклонно, по диагонали, в сторону поверхности, сказал Лисенберг.
Керн был пробурен в рамках Международной программы исследования океана в 2023 году. Исследователи на борту исследовательского судна JOIDES Resolution пробурили скважину в Атлантическом массиве – участке Срединно-Атлантического хребта, где океанское дно раздвигается, а мантийные породы поднимаются к поверхности. Место бурения находилось неподалеку от “Затерянного города” – поля гидротермальных источников с ульями и башнями, выбрасывающими в океан метан и водород. Множество микроорганизмов питаются этими молекулами, поддерживая сообщества мелких беспозвоночных, таких как улитки и трубчатые черви.
Мантийная порода хрупкая и имеет свойство разрушаться, заклинивая буровые коронки, сказал Лисенберг, но команде невероятно повезло.
“По какой-то причине мантийные породы на нашем участке бурились, как по маслу”, – сказал он. – “Это было потрясающе!”
Команда начала извлекать из скважины целые секции длиной до 5 м. В общей сложности им удалось извлечь непрерывный керн длиной более 70% от общей глубины скважины – 1,2 км.
“Мы собрали так много образцов, что к середине экспедиции уже израсходовали значительную часть наших запасов для сбора образцов”, – написал соавтор исследования Уильям Бразелтон, микробиолог из Университета штата Юта. По его словам, команда микробиологов крушила камни кувалдами почти 24 часа в сутки в течение двух месяцев буровых работ.
“Практически непрерывное извлечение керна до глубины 1,2 км дает прекрасную возможность задокументировать взаимосвязь между разнообразием, численностью и активностью микробного сообщества с глубиной и температурой, в том числе при температурах, приближающихся к пределу для жизни”, – сказал Бразелтон.
Читайте также: Первобытные магматические океаны Земли обнаружены в гренландских породах возрастом 3,7 миллиарда лет
