本文最初刊载于 Hakai Magazine，这是一个关于海岸生态系统中科学与社会的在线出版物。在 hakaimagazine.com 上阅读更多此类故事。
地球内部——地壳以下几百公里深处——还存在着另一个海洋。这很可能是 世界上最大的海洋。这水并非在大池子里晃荡。也没有鱼类潜入其深处。事实上，这个海洋只是在最宽泛的意义上才算水：它分解成氢和氧原子，并与周围的岩石化学结合，这个海洋处于储存状态。或者说，大部分是这样。
法国克莱蒙奥弗涅大学的地质科学家 Denis Andrault 和 Nathalie Bolfan-Casanova 开发了一个新模型，该模型表明 比之前认为的更多的水正在传输中。当岩石固态的地幔——地球介于地壳和地核之间的层——饱和了化学分解的水后，它会转变成富含水的熔融浆体。当它发生时，它会渗回地壳。研究人员称之为地幔雨。
正如大气、冰川、湖泊、河流、含水层和海洋之间的水循环影响着海平面、降雨量和干旱频率一样，地幔与地表之间的水交换也决定了地球的宜居性。科学家们已经知道，水可以被俯冲的构造板块带入地幔，并通过火山喷发、热液喷口以及海洋扩张中心新地壳的形成等方式带回地表。如果地幔与地表之间的这种深层水循环保持平衡，地球的海平面就会保持稳定。如果不平衡，我们的星球可能会呈现出从单一的全球海洋到荒芜的世界的各种状态。
数十亿年来，地球的海平面一直保持着*相对*稳定，这对地球的宜居性大有裨益。然而，根据之前对地幔的研究，情况本可能大不相同。根据对深层水循环先前理解的力学原理进行的估计，流入地幔的水量几乎是返回地表的水量的两倍。
“在地表下约 410 公里的地方，有一层能够容纳大量的水，”Andrault 说。他说，普遍的理解是，这些水应该永远留在那里。如果真是这样，地球表面的水就会被锁在地幔中，缓慢减少。
但这就是地幔雨的作用所在。
在他们的研究中，Andrault 和 Bolfan-Casanova 表明，地幔雨足以使深层水循环保持平衡。
为了发现地幔雨，研究人员研究了当一块俯冲的岩石及其携带的水下沉到地幔更深处时会发生什么。他们发现，随着岩石的下沉，不断增加的温度和压力导致岩石熔化，释放出水。
“熔体就像浆体，”Andrault 说。“想象一下，沙粒的糊状混合物，它们之间用泥巴粘在一起——泥巴就是地幔雨。”
随着更多的岩石熔化，更多的水从岩石中释放出来，这些熔体最终会变得足够轻，开始上升。随着它的上升，水会与上地幔中的矿物质结合，降低它们的熔点，导致更多的熔化，从而释放更多的水——循环往复。
加州理工学院（未参与此研究）的地球和行星科学家 Yoshinori Miyazaki 表示，Andrault 和 Bolfan-Casanova 的地幔雨模型“表明，除了地幔本身的全球尺度对流之外，还有另一种向地表输送水的方式。”
“水通常不喜欢以岩石相存在，”Miyazaki 说。“它会欣然逸出到熔体相并向上渗透。”Andrault 表示，还需要更多工作来了解水以这种方式逃逸的程度。
地幔雨模型还表明，目前上地幔中存在一个海洋的质量。“与地表上的海洋一起，”Andrault 说，“这确保了地球上将永远有水。”
“我们对深层水循环仍有许多不了解的地方，”Miyazaki 说。“但一个确定的事实是，在过去 5 亿年，甚至可能更长的时间里，它以一种惊人的方式运作，使地球的平均海平面保持相对稳定，从而维持了生命得以延续的宜居环境。”
