Na pytanie, jak głęboko w Ziemi może znajdować się woda, zaczynamy przypominać sobie szkolne informacje o głębokości Rowu Mariańskiego i odpowiadamy, że to około 11 kilometrów. Przekonanie o tym, że woda nie może znajdować niżej, niż na dnie najgłębszego z oceanów jest jednak błędne. Pokazują to wyniki najnowszych badań prowadzonych przez międzynarodowy zespół naukowców w Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley Lab) i Argonne National Laboratory’s Advanced Photon Source. Jak piszą na łamach czasopisma „Science”, woda może znajdować się nawet w płaszczu Ziemi, dobrze ponad 500 kilometrów pod powierzchnią naszej planety.

Prof. Oliver Tschauner z jedną z badanych próbek diamentów. /Marilyn Chung/Berkeley Lab /Materiały prasowe

Pytanie, jak to możliwe, że woda tam jest, to jedno. Łatwiej odpowiedzieć na pytanie, jak można to zbadać i potwierdzić. Jak się okazuje, pomagają w tym diamenty zawierające inkluzje ze skrystalizowaną wodą. Inkluzje są niewielkie, mają średnice rzędu kilku mikronów, ale można je zbadać i sprawdzić, pod jakim ciśnieniem i w jakiej temperaturze woda tam krystalizowała. Stąd już tylko krok do określenia, na jakiej głębokości musiało się to odbywać. Okazuje się, że mogą to być głębokości rzędu kilkuset kilometrów.

Diamenty z różnych kopalni Afryki i Chin badano kilkoma metodami, między innymi z pomocą promieniowania w podczerwieni otrzymywanego w synchrotronach. Zawarte w inkluzjach cząsteczki wody wykazywały własności tak zwanego lodu VII, stabilnego w szerokim przedziale wysokiego ciśnienia i temperatury. Analiza wyników ich badań pokazała, że niektóre próbki mogą pochodzić z głębokości nawet 650 kilometrów i większej.

Jak podkreśla szef zespołu badawczego, prof. Oliver Tschauner z Uniwersytetu Nevady w Las Vegas, fakt, że wiele próbek pochodzi z tak dużej głębokości, nawet poniżej warstwy przejściowej między górnym i dolnym płaszczem Ziemi, jest dużym zaskoczeniem. Do tej pory znaleziono około 60 diamentów z głębokości ponad 300 kilometrów, najnowsze badania przesunęły tę granicę znacznie dalej. Potwierdzono próbki z obszaru plastycznej warstwy przejściowej i kolejne z dolnego płaszcza. Jak się ocenia, te „głębsze” diamenty tworzyły się pod ciśnieniem od 24 do 25 gigapaskali, około 224 razy wyższym, niż ciśnienie w największej głębi oceanicznej, na dnie Rowu Mariańskiego.

Wygląda na to, że wiele diamentów pochodzi z tak dużych głębokości – mówi Tschauner. Wcześniej badacze koncentrowali się na większych inkluzjach, dziesiątki razy większych, niż te, które badamy teraz. I w tych mniejszych inkluzjach dostrzegamy informacje, które dotąd nam umykały. Badanie tych diamentów to nie tylko ciekawość, to źródło dowodów, że woda tam faktycznie jest – dodaje. Kryształki wody, które badano zawierają ślady węglanów, tlenków i soli. Nie sposób jeszcze ocenić, jak wiele wody tam jest, dalsze badania diamentów powinny pomóc to oszacować i wyjaśnić mechanizm, który sprawia, że woda w ogóle ma szansę tam dotrzeć.

 

 

 

 

Źródło: rmf24, PhysOrg.com, http://www.sciencenewsline.com/news/2018031522400022.html