Поруч із «Загубленим містом» виявили сліди води, нагрітої до 300 градусів

16 липня 2026 р. 23:10

16 липня 2026 р. 23:10

Щоб з’ясувати, звідки береться ця вода, вчені пробурили поруч із «Загубленим містом» свердловину глибиною майже 1,3 кілометра. Хімічний склад проб, взятих із неї, показав, що частина води тривалий час перебувала серед гарячих порід і нагрівалася щонайменше до 300 °C.

Важливо, що дослідники не виявили під дном кипляче озеро і не виміряли таку температуру безпосередньо. У момент відбору проб вода була значно холоднішою. Про її минуле розповів хімічний «відбиток», що залишився після контакту з розпеченими породами.

Деталі

Гідротермальне поле «Загублене місто» розташоване на підводному гірському масиві Атлантис поблизу Серединно-Атлантичного хребта. З морського дна там піднімаються світлі карбонатні вежі, утворені мінералами, які осідають із води.

На відміну від рослин на поверхні Землі, місцевим мікроорганізмам не потрібне сонячне світло. Вони використовують водень, метан та інші речовини, що утворюються під час взаємодії води з породами.

Досі вчені не знали, наскільки глибоко простягається ця система і де саме вода набуває незвичайного хімічного складу.

У 2023 році учасники міжнародної експедиції IODP 399 пробурили свердловину U1601C приблизно за 800 метрів від «Загубленого міста». Бур досяг глибини 1268 метрів під морським дном і пройшов переважно через перидотит — породу, яка зазвичай знаходиться у верхній частині земної мантії.

Після завершення буріння дослідники відібрали проби води з різних рівнів свердловини. Верхні проби в основному складалися з морської та прісної води, яку використовували під час робіт. Але з глибиною частка природної води, що надходила з тріщин у породах, збільшувалася. У деяких пробах вона сягала приблизно 80%.

Ця вода майже не містила магнію, зате в ній виявилося багато кальцію, літію, рубідію, цезію та стронцію. Такий набір елементів з’являється, коли вода тривалий час взаємодіє з гарячими породами: одні речовини залишаються в мінералах, а інші переходять у розчин.

Розрахунки показали, що хімічна рівновага між водою та породами могла встановитися при температурі не нижче 300 °C. Потім рідина піднялася тріщинами й змішалася з холоднішою водою.

Її склад виявився близьким до того, який вчені раніше припускали для глибинного джерела «Загубленого міста». Це перша пряма ознака того, що під масивом Атлантиди дійсно циркулює вода, яка пройшла через дуже гарячі породи.

Однак дослідження поки що не доводить існування прямого каналу між пробуреною свердловиною та білими вежами. Тому вчені обережно зазначають, що виявлена вода може бути частиною однієї гідротермальної системи.

Звідки береться енергія для життя

Морська вода просочується в тріщини океанського дна й опускається на велику глибину. Там вона нагрівається й вступає в реакцію з породами земної мантії.

Під час цих реакцій змінюються і вода, і сама порода. Зокрема, може утворюватися водень, який потім піднімається ближче до поверхні й стає джерелом енергії для мікроорганізмів.

Цей процес можна порівняти з прихованою системою труб. Вода опускається вниз, проходить крізь гарячі породи, змінює свій склад і повертається до морського дна. Разом із нею нагору надходять речовини, що підтримують життя в повній темряві.

Однак вміст водню в нових пробах надійно виміряти не вдалося. Воду збирали через кілька днів після буріння, без герметичних ємностей, тому розчинені гази могли випаруватися.

Чому це важливо

Дослідження допомагає зрозуміти, як життя може існувати без сонячної енергії. Екосистема «Загубленого міста» залежить не від фотосинтезу, а від хімічних процесів усередині океанського дна.

Отримані дані також важливі для вивчення кругообігу води та хімічних елементів між океаном і глибокими шарами Землі. Вони показують, що морська вода здатна проникати на глибину понад кілометр у океанічні породи, нагріватися там і повертатися назад.

Подібні умови можуть існувати й за межами Землі. Під крижаною поверхнею супутника Юпітера Європи та супутника Сатурна Енцелада, ймовірно, ховаються океани. Якщо вода там взаємодіє з кам’яним дном, у ній теж можуть виникати джерела хімічної енергії.

Це не означає, що на цих супутниках обов’язково є життя. Однак «Загублене місто» показує, яким може бути середовище в океані, придатне для мікроорганізмів, куди ніколи не проникає сонячне світло.

Історія

«Загублене місто» відкрили у 2000 році. Його світлі вежі різко відрізняються від темних «чорних сигар» — інших глибоководних джерел, пов’язаних із вулканічною активністю.

Вода, що виходить із веж «Загубленого міста», порівняно прохолодна, але відрізняється високою лужністю та містить багато водню й метану. Деякі вежі сягають висоти багатоповерхового будинку.

Вчені розглядають такі джерела як можливу модель умов, у яких могло зародитися раннє життя на Землі. Нова робота не перевіряє цю гіпотезу безпосередньо, але допомагає зрозуміти, звідки подібні системи отримують воду та хімічну енергію.

Дослідження має суттєві обмеження. Зразки були змішані з водою, використаною під час буріння, а точний внесок різних видів порід визначити поки що неможливо. Вчені планують повернутися до свердловини після її стабілізації та отримати чистіші зразки за допомогою герметичних пробовідбірників.

Джерело

Дослідження К. Джеффрі Віта та його колег «Borehole Waters From Hole U1601C (Atlantis Massif) Provide Constraints for a Deep-Sourced Formation Water That (Could) Feed the Lost City Hydrothermal Field» опубліковано в журналі Geochemistry, Geophysics, Geosystems у 2026 році.

Наука