Международная команда исследователей смогла пробурить самый глубокий образец из мантии Земли, проникнув на глубину 1,2 километра в Срединно-Атлантический хребет.

Образец керна был получен в ходе экспедиции Международной программы по исследованию океана в 2023 году. Исследователи на борту судна JOIDES Resolution пробурили Атлантический массив, часть Срединно-Атлантического хребта, где дно океана раздвигается, а мантийные породы поднимаются на поверхность.

«Каждый раз, когда бурильщики извлекали очередной участок глубокого керна, группа микробиологов собирала образцы для культивирования бактерий, чтобы определить пределы жизни в этой глубоководной подземной морской экосистеме. Наша цель — улучшить понимание происхождения жизни и определить потенциал жизни за пределами Земли», — рассказал Гордон Саутэм, геомикробиолог из Университета Квинсленда в Австралии и соавтор нового исследования.

Образец керна также может ответить на вопросы о движении мантии. «Мы знаем из пород, которые извергаются в океанических вулканах, что мантия имеет много разных наслоений. С новым образцом мантии мы можем попытаться увидеть, какие слои у нас есть и в каком масштабе они различаются», — сказал Йохан Лиссенберг, геохимик из Университета Кардиффа в Великобритании и первый автор исследования, опубликованного сегодня (8 августа) в журнале Science.

По словам Лиссенберга, на данный момент команда обнаружила, что расплавы движутся не вертикально, а наклонно, по диагональной наклонной траектории к поверхности.

Керн был пробурен недалеко от «Затерянного города», поля гидротермальных источников, переполненного ульеобразными структурами, которые выделяют метан и водород в океан. Многочисленные микроорганизмы живут за счёт этих молекул, поддерживая сообщества мелких беспозвоночных, таких как улитки и трубчатые черви.

«Мантийная порода хрупкая и имеет тенденцию распадаться, заклинивая буровые коронки, но команде невероятно повезло. По какой-то причине мантийные породы на нашем участке бурились очень легко», — сказал Лиссенберг.

Образцы кернов на борту JOIDES Resolution во время экспедиции IODP 399 (слева). Учёный Куан-Ю Линь изучает извлечённые породы во время экспедиции IODP 399 (справа). Источник: Lesley Anderson, Exp. 399, JRSO/IODP, Johan Lissenberg

Команда начала вытаскивать из скважины целые секции длиной до 16,4 футов (5 метров). В общей сложности они извлекли более 70% керна длиной 0,7 мили (1,2 километра).

«Мы собрали гораздо больше образцов, чем ожидали, что уже израсходовали большую часть наших запасов для сбора образцов к середине экспедиции», — написал соавтор исследования Уильям Бразелтон, микробиолог из Университета Юты. Он добавил, что команда микробиологов "била камни кувалдами почти 24 часа в сутки» в рамках двухмесячного проекта по бурению.

«Почти непрерывный образец до глубины 1,2 км даёт прекрасную возможность задокументировать взаимосвязь между разнообразием, численностью и активностью микроорганизмов с глубиной и температурой, включая температуры, приближающиеся к предельным для жизни», — сказал Бразелтон.