Αχανής κρυμμένος ωκεανός κάτω από το μανδύα της Γης;
Οι επιστήμονες είναι σοκαρισμένοι από τη νέα ανακάλυψη. Μια μελέτη που δημοσιεύτηκε στο Nature Geoscience αποκάλυψε ότι οι ερευνητές ανακάλυψαν μια μεγάλη κρυφή δεξαμενή νερού περίπου 2.900 χλμ. κάτω από την επιφάνεια της Γης. Η δεξαμενή βρίσκεται ανάμεσα στον μανδύα και τον υγρό εξωτερικό πυρήνα του, σε μια περιοχή που οι ερευνητές ονομάζουν «ζώνες εξαιρετικά χαμηλής ταχύτητας». Οι ερευνητές βρήκαν επίσης δύο ορυκτά που θα μπορούσαν να αποθηκεύουν τεράστιες ποσότητες νερού στα όρια του πυρήνα του μανδύα.
Ένα μεγάλο μέρος του νερού της Γης δεν βρίσκεται στην επιφάνεια των ωκεανών της, αλλά βαθιά στο υπέδαφος, κρυμμένο μέσα σε ορυκτά.
Τι θα γινόταν αν μέρος του νερού της Γης κρύβεται πολύ βαθύτερα από ό,τι φανταζόμασταν ποτέ; Πρόσφατα εργαστηριακά πειράματα άφησαν άναυδους τους επιστήμονες, αποκαλύπτοντας νέα ορυκτά που θα μπορούσαν να συσσωρεύουν υδρογόνο υπό τις πιο ακραίες συνθήκες στη βάση του μανδύα της Γης. Αυτές οι μυστηριώδεις φάσεις θα μπορούσαν ακόμη και να ρίξουν φως στις αινιγματικές ζώνες όπου τα σεισμικά κύματα επιβραδύνονται ξαφνικά, σχεδόν 1.900 μίλια κάτω από τα πόδια μας. Σας ενδιαφέρει; Δεν είστε μόνοι - το ίδιο και οι ερευνητές κάνουν αυτές τις εκπληκτικές ανακαλύψεις!
Νερό: Κάτι περισσότερο από λίμνες και ωκεανούς
Όταν μιλάμε για νερό στη Γη, έχουμε την τάση να φανταζόμαστε ωκεανούς, λίμνες, ποτάμια και υπόγειους υδροφορείς. Αλλά το νερό παραμονεύει επίσης λιγότερο εμφανώς στην ατμόσφαιρά μας ως ατμός, και ακόμη βαθύτερα μέσα στα ορυκτά που αποτελούν τόσο τον φλοιό όσο και τον μανδύα του πλανήτη μας.
Αυτό το λεγόμενο «κρυφό» νερό δεν είναι καθόλου υγρό. Αντίθετα, μπορεί να παγιδευτεί ως υδροξυλομάδες (φανταστείτε μικροσκοπικά μόρια νερού χωρίς την πλήρη συσκευασία H2O ) μέσα στην κρυσταλλική δομή των ορυκτών. Ενώ μπορεί να βλέπουμε αυτό το νερό ως κλειδωμένο και απρόσιτο, στην πραγματικότητα παίζει ζωτικό ρόλο στην εσωτερική δυναμική της Γης.
Η μυστική ζωή του νερού του μανδύα
Μέσω ορισμένων μεταλλικών μετασχηματισμών και επεισοδίων τήξης μέσα στον μανδύα, το νερό που είναι εγκλωβισμένο στα ορυκτά μπορεί να απελευθερωθεί. Αυτό το νερό μπορεί στη συνέχεια να αναμειχθεί με λιωμένο πέτρωμα (μάγμα), να ταξιδέψει προς την επιφάνεια και τελικά να διαφύγει στην ατμόσφαιρα κατά τη διάρκεια ηφαιστειακών εκρήξεων.
Είναι κάτι περισσότερο από ένα απλό γεωλογικό γεγονός: αυτή η διαδικασία έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στο σχηματισμό της δευτερογενούς ατμόσφαιρας της Γης και στην έναρξη του κύκλου του επιφανειακού νερού του πλανήτη.
Έτσι, κατά κάποιο τρόπο, ο μανδύας της Γης λειτουργεί ως μια τεράστια κρυφή δεξαμενή νερού. Αλλά πώς ακριβώς κατανέμονται όλες αυτές οι υδροξυλομάδες σε όλο τον μανδύα; Αυτό το ερώτημα παραμένει ως επί το πλείστον αναπάντητο.
Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι η μεταβατική ζώνη του μανδύα, μεταξύ βάθους περίπου 410-660 χιλιομέτρων, χρησιμεύει ως μια ιδιαίτερα σημαντική «δεξαμενή». Εκεί είναι που ένα ορυκτό που ονομάζεται ολιβίνη μετατρέπεται σε γουάντσλεϊίτη και ρινγκγουδίτη - δύο ορυκτά ιδιαίτερα ικανά να συσσωρεύουν νερό μέσα στους κρυστάλλους τους.
Αντιθέτως, ο άνω και ο κάτω μανδύας φαίνεται να έχουν πολύ πιο περιορισμένη χωρητικότητα αποθήκευσης.
Ο μπριτζμανίτης - ένα από τα κυρίαρχα ορυκτά του κάτω μανδύα -είναι γνωστό ότι είναι ιδιαίτερα τσιγκούνης στην αποθήκευση νερού.
Αλλά μήπως αυτό σημαίνει ότι ο κάτω μανδύας είναι πραγματικά «στεγνός»; Η απάντηση δεν είναι απλή και οι ερευνητές εξακολουθούν να αναζητούν στοιχεία.
Από τι είναι πραγματικά φτιαγμένος ο μανδύας;
Μόνο ο μανδύας καταλαμβάνει περισσότερο από το 80% του όγκου της Γης - ένα εντυπωσιακό στατιστικό στοιχείο, αν σκεφτεί κανείς ότι αυτή η κολοσσιαία μάζα βράχου εκτείνεται από τον φλοιό μέχρι τον εξωτερικό πυρήνα.
Παρά το τεράστιο μέγεθός του, η κατανόησή μας παραμένει στην καλύτερη περίπτωση αποσπασματική. Ενώ το άνω μέρος του μανδύα έχει πλέον σχετικά καλά χαρακτηριστεί, τα βαθύτερα επίπεδα παραμένουν τυλιγμένα στο μυστήριο.
Υπό πίεση: Πρόσφατα συντεθειμένα ορυκτά
Χάρη σε εργαστηριακά πειράματα ακραίας πίεσης και υψηλής θερμοκρασίας, μια ομάδα ερευνητών κατάφερε να συνθέσει δύο προηγουμένως άγνωστες ορυκτές φάσεις: εξαγωνικά οξυϋδροξείδια σιδήρου, με τους τύπους Fe5O12Hx και Fe7O12Hx . Αυτά τα ορυκτά μπορούν να ενσωματώσουν υδρογόνο στη δομή τους και μπορεί να είναι σταθερά υπό τις σκληρές συνθήκες στο κάτω μέρος του μανδύα.
Ωστόσο, η μελέτη δεν αποδεικνύει ότι αυτά τα ορυκτά υπάρχουν στην πραγματικότητα στο εσωτερικό της Γης. Παρόλα αυτά, οι ερευνητές υποστηρίζουν ότι αυτές οι φάσεις θα μπορούσαν να βοηθήσουν στην εξήγηση ορισμένων ζωνών στη βάση του μανδύα όπου τα σεισμικά κύματα κινούνται ασυνήθιστα αργά.
Αυτές οι περιοχές, που ονομάζονται Ζώνες Εξαιρετικά Χαμηλής Ταχύτητας (ULVZ), αποτελούν επί του παρόντος αντικείμενο έντονης συζήτησης σχετικά με την πραγματική τους φύση και προέλευση.
Η αρχαία δεξαμενή: Νέα στοιχεία και πολλά ερωτήματα
Αυτά τα πειραματικά αποτελέσματα ανοίγουν ένα συναρπαστικό νέο μονοπάτι για την κατανόηση της τύχης του νερού και άλλων πτητικών στοιχείων βαθιά μέσα στον πλανήτη. Εάν αυτά τα οξυϋδροξείδια του σιδήρου που δημιουργήθηκαν στο εργαστήριο σχηματιστούν φυσικά στη βάση του μανδύα, θα μπορούσαν να λειτουργήσουν ως αρχαίες δεξαμενές υδρογόνου - ικανές να διατηρήσουν τόσο τις υπογραφές από τον σχηματισμό του πλανήτη μας, όσο και τα στοιχεία που εισήχθησαν αργότερα μέσω καταβύθισης.
Η υψηλή πυκνότητά τους θα μπορούσε να τα βοηθήσει να συσσωρεύονται κοντά στα όρια μεταξύ του μανδύα και του πυρήνα. Αυτά τα ορυκτά θα μπορούσαν ακόμη και να παίζουν ρόλο στη μεταφορά πτητικών στοιχείων στον πυρήνα - ή, από την άλλη πλευρά, να τα απελευθερώνουν σποραδικά καθώς οι ακτίνες ανεβαίνουν μέσα από τον μανδύα.
Ωστόσο, υπάρχει ένα πρόβλημα: πρέπει ακόμη να αποδείξουμε ότι αυτές οι ορυκτές φάσεις όντως σχηματίζονται μέσα στη Γη. Η ύπαρξη των ULVZ μπορεί να προσφέρει μια ένδειξη, αλλά η προέλευσή τους συνεχίζει να πυροδοτεί συζητήσεις.
Ειλικρινά, στον κόσμο των ανακαλύψεων στα βάθη της Γης, δεν πρόκειται ποτέ απλώς για «στεγνή» επιστήμη - ή «στεγνό» μανδύα, άλλωστε!
Γεωδίφης με πληροφορίες από την σελίδα futura-sciences
περισσότερα,
https://www.futura-sciences.com/en/vast-hidden-ocean-beneath-earths-mantle-scientists-stunned-by-new-discovery_900241/#google_vignette
