Apa de pe Pământ ar putea ajunge mult mai adânc în interiorul planetei decât se credea până acum, până aproape de granița dintre manta și nucleul extern lichid. Un nou studiu identifică două minerale necunoscute anterior care pot fixa hidrogenul și apa în condițiile extreme din mantaua terestră.
Descoperirea oferă noi indicii despre felul în care apa este transportată și reciclată în interiorul Pământului și ar putea ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine legătura dintre procesele din adâncul planetei, activitatea tectonică și evoluția climei pe perioade geologice.
Apa ar putea ajunge până la limita dintre manta și nucleu
Mantaua inferioară a Pământului se întinde de la aproximativ 660 până la 2.900 de kilometri sub suprafață. În această regiune, presiunile și temperaturile sunt atât de ridicate încât apa nu poate exista în forma familiară de la suprafață.
Cercetătorii suspectează de mai mult timp că apa poate fi transportată în adâncul mantalei și chiar până în apropierea limitei dintre manta și nucleul extern lichid. Unele dintre indiciile care susțin această ipoteză sunt așa-numitele „zone cu viteze ultrajoase”, regiuni detectate prin măsurători seismice care au proprietăți neobișnuite.
Noua cercetare oferă o posibilă explicație pentru modul în care apa și hidrogenul ar putea fi păstrate în aceste zone extreme, potrivit The Print.
Două minerale necunoscute până acum
Pentru a reproduce condițiile întâlnite la sute sau mii de kilometri sub suprafață, oamenii de știință au folosit celule cu nicovală de diamant încălzite cu laser. Aceste dispozitive permit comprimarea unor probe microscopice la presiuni uriașe și încălzirea lor la temperaturi comparabile cu cele din interiorul Pământului.
În urma experimentelor au fost identificate două forme de oxihidroxizi de fier necunoscute anterior, cu formulele Fe5O12Hx și Fe7O12Hx.
Potrivit cercetătorilor, aceste minerale pot rămâne stabile în condițiile din mantaua inferioară și pot încorpora hidrogen în structura lor, ceea ce le permite să păstreze apă la adâncimi extreme.
Un rezultat important al experimentelor este că noii compuși s-au format chiar și atunci când proba inițială conținea foarte puțină apă. În unele teste, cantitatea de apă era mai mică de 0,1%, însă chiar și urme de hidrogen au fost suficiente pentru stabilizarea mineralelor.
Nu există un „ocean” subteran
Descoperirea nu înseamnă că sub suprafața Pământului există un ocean ascuns în apropierea nucleului.
În condițiile extreme din manta, apa este legată în structura mineralelor, iar transportul ei prin interiorul planetei se produce prin procese geologice complexe.
Cercetătorii consideră că noii oxihidroxizi de fier, fiind foarte denși, s-ar fi putut forma încă din primele etape ale existenței Pământului, când o mare masă de magmă aflată în profunzimea planetei s-a răcit și a început să cristalizeze.
Pe măsură ce materialul s-a deplasat în interiorul Pământului, aceste minerale ar fi putut ajunge către limita dintre manta și nucleu.
Apa ar putea reveni la suprafață prin activitatea vulcanică
Apa nu ar fi însă neapărat blocată permanent în adâncurile planetei.
Atunci când materialul din manta este transportat către suprafață prin circulația mantalei, scăderea presiunii poate destabiliza anumite minerale și poate determina eliberarea apei. O parte din aceasta ar putea fi transportată ulterior spre suprafață prin penele mantalei și activitatea vulcanică.
Cercetarea ar putea oferi și o explicație pentru misterioasa „fază H”, observată în experimente anterioare la presiuni extrem de mari. O ipoteză este că aceasta ar putea corespunde unuia dintre noii oxihidroxizi de fier identificați în cadrul studiului.
Câtă apă se află, de fapt, în adâncul Pământului
Rămân însă numeroase întrebări. Oamenii de știință nu știu încă exact câtă apă pot stoca aceste minerale în condițiile reale din interiorul planetei și nici cât de important este acest mecanism la limita dintre manta și nucleu.
De asemenea, sunt necesare cercetări suplimentare pentru a determina cât de repede poate fi transportată apa din adâncul Pământului către suprafață.
Studiul schimbă însă perspectiva asupra ciclului apei. Dacă rezultatele sunt confirmate de cercetări ulterioare, circuitul apei pe Terra ar putea fi mult mai profund decât se credea, ajungând până în apropierea nucleului și legând procesele din cele mai adânci regiuni ale planetei de ceea ce se întâmplă, în cele din urmă, la suprafață.
Comentează