Rejtett óceánok

A földkéreg alatti titkos víztestek

A három alréteggel ellátott köpeny (felső köpeny, átmeneti zóna és alsó köpeny) 1800 mérföld vastag, ami a Föld térfogatának körülbelül 84% -át teszi ki. A kéreg csak 1% -ot tesz ki. Kép: Kereső.

Jules Verne legkeresettebb regénye, az Utazás a Föld központjába című cikk egy expedíciót ír le a Föld felszíne alatt és a rejtélyes, felfedezetlen barlangokba és utakba, amelyek alatta fekszenek. A sziklás tengerpart és a baljós fák halmozása hatalmas föld alatti óceánt határol, amelynek homályos mélységében őskori lények találhatók. Ahogy a felfedezők újonnan keresztelő „Port Gräuben” -ről indultak el, még egy bizarr, ősi növény- és állatvilággal szeplős szigetet is találnak, amely halványfehér csontok és koponyák közepette virágzik. És bár a mese tudományos fantasztikus műnek minősül, úgy tűnik, hogy a furcsa táj legalább egy része valódi lehet.

A bolygónk mélyén felszínre kerülő gyémántok ásványi foltokat tárolnak, amelyek vizet tartalmaznak. Az ilyen ásványok egyike a ringwoodit, egy gyönyörű, éles kék kristály, amely súlyának akár 3% -át is képes vízben eltartani. 2014 előtt a ringwoodit még soha nem figyelték meg a Földön. Ami igazán figyelemre méltó volt, az volt, hogy a gyémántok a kéreg alatt lévő 410 mérföldre (660 km) származtak, valahol mélyen ahhoz a ponthoz, amelyet forró és szétszórt köpenynek tekintünk. A viszonylag száraz felső és alsó köpenyek között van egy olyan terület, amelyet átmeneti zónának hívnak, ahonnan a gyémántok származtak.

A kutatók a brazil Juína-ban jártak, ahol több ezer foltos, gyakran sárga gyémántot vásároltak. Gyűjtötték őket a közeli iszapból, sok közül nem nagyobb, mint a kavics. Maguk a foltok néha nehezen láthatók mikroszkóp nélkül, ám ezek mindazonáltal be vannak ágyazva a gyémánt kristályos szénébe.

Gyémánt, amely gyűrűsfátot tartalmaz. A tudósok becslései szerint az átmeneti zóna körülbelül 60% -át a gyűrűfaj és a wadsleyite teszik ki, a fennmaradó 40% pedig más vegyületek és ásványi anyagok.

Ez nem az a víz, amelyhez szoktuk. Ehelyett a víz összetevői - a hidrogén- és az oxigénatomok - beágyazódnak az ásványi anyag szerkezetébe. A folyékony víz csak akkor szivárog ki, amikor a gyémánt az átmeneti zóna hőnek és nyomásnak van kitéve, ezáltal egy nagyon nedves zóna, amely valószínűleg akár háromszorosa az óceánok számának, amely itt a felszínen van.

Összehasonlításképpen a felső köpeny főként olivin ásványból készül, amely egyáltalán nem képes sok folyadékot tárolni. De mielőtt ringwooditmá válna, az olivin új kristályszerkezetűvé válik - egy wadsleyite-nek nevezik -, amikor eléri az átmeneti zónát. A wadsleyite alakjának hiányosságai miatt tökéletes a hidrogénatomok tartója, amely azután az ásvány belsejében lévő oxigénatomokba lép és kötődik hozzájuk. A Wadsleyite annyira hidrogéntartó képessége teszi az nedvessé az olvadást. Az átmeneti zóna bizonyos mélységein a wadsleyite ezután gyűrűsfűré válik, amely a gyémántok foltossá válnak, amikor a Föld kéregébe emelkednek. A gyémántok természetes tartósságuk révén képesek megőrizni az ásványi anyagokat.

Hasonlóképpen, az ásványológus, Oliver Tschauner későbbi kutatásai során a jéggel gyémántokat fedeztek fel (más néven megcáfolhatatlan jég-VII, nagynyomású jégformák). Ez volt az első alkalom egy exoplanet kívül kívül, amikor megfigyeltük a természetben. Ez volt az első alkalom, amikor szabadon láttuk meglévő H2O-t a Föld mélyén. Az a tény, hogy ezeket a gyémántokat nem csak egy helyen találták meg, hanem hatalmas távolságra - Kínától Dél-Afrikáig -, ez azt jelentené, hogy ez a jelenség széles körben elterjedt.

Pangea, mintha 335 millió évvel ezelőtt lenne. A tudósok becslései szerint az átmeneti övezet felszíni óceánjainak vízszintje legfeljebb háromszorosa lehet azért, mert nagyobb vízmennyiség megakadályozta volna a köpenyt a lemezek repesztésében és a jelenlegi kontinensek létrehozásában.

Ezek a speciális gyémántok azonban nem az egyetlen bizonyítékunk a lábunk alatt rejtett óceánokról.

Amikor a tudósok laboratóriumban újból felállították az átmeneti zóna körülményeit, úgy találták, hogy a gyűrűsfű víz csökkenti annak viszkozitását, hirtelen egyeztetve a valós geofizikai és szeizmikus mérésekből származó adatokat. A mérések bizonyították, hogy az átmeneti zóna viszkozitása jóval alacsonyabb, mint a felső és az alsó köpenynél, vagyis az átmeneti zóna sokkal vizesebb volt, mint a többi.

Ez a víz ezután hozzájárul a köpeny viselkedéséhez, ahol a konvekció forró magma emelkedését okozza, miközben minden más lenyomódik (ez a pontos mechanizmus, amely lehetővé tette a gyémántoknak, hogy a köpenytől felfelé emelkedjenek, ahol a vulkánok aztán sáros partokba és folyókba kivetítették). . Ez azt jelenti, hogy bolygónk bajba kerül, ha az a víz valaha is eltűnik. Konvekció nélkül a vulkánok elnémulnak, és jelentősen befolyásolják a talaj termékenységét, a vadon élő állatokat, a talajképződést és a bolygónk éghajlatát.

De ennek a felfedezésnek más jelentése is van: át kell gondolni, hogy a víz hogyan származik a Földön.

Jelenleg két különféle elmélet létezik. Az első az, hogy a Föld kialakulásakor a vízmolekulák ragaszkodtak a por szemcsékhez, amelyek végül összekapcsolódtak a sziklákkal, hogy megteremtsék a bolygót. Ezek a molekulák túlélték volna a korai Naprendszer heves, intenzív hőjét. A második elmélet szerint az aszteroidák sújtották a Földet, vízlerakódásaik azután elsüllyedtek a köpenybe. Mostanáig nincs egyértelmű válasz.

Ez az új információ megdöbbentő lehet azok számára, akik ismerik a korábbi modelleket, amelyekben a Föld köpenye mind tűz és kémény volt. De amikor a legtávolabbi emberiség képes volt belemerülni a kéregbe, 8 mérföldnyire van, akkor az alatta rejlő bizonytalanság marad. Amikor átgondoljuk a bolygó modelljét, fontosnak tartom emlékezni egy Jules Verne regényében javasolt ötletre: „A tudomány, fiam, sok hibára épült; de ezek olyan hibák, amelyekbe jó volt beleesni, mert az igazsághoz vezettek. ”

Ezt a történetet a The Startup, a Medium legnagyobb vállalkozási kiadványában tették közzé, amelyet +388 456 ember követ.

Feliratkozás, hogy itt kaphassa a legfontosabb történeteket.