ممکن است ذخیره عظیمی از آب در اعماق زمین، نزدیک مرز هسته پنهان شده باشد
محققان شواهدی یافته اند مبنی بر اینکه ممکن است مقادیر زیادی آب در اعماق زمین، تا حدود 2900 کیلومتری زیر سطح زمین، در مواد معدنی ذخیره شود.
به گزارش افق میهن و به نقل از Science Alert; این آب به صورت اقیانوس زیرزمینی وجود ندارد. بلکه در ساختار برخی از کانی ها و سنگ های اعماق زمین به دام افتاده است. این یافته جدید می تواند درک دانشمندان را از چرخه آب و نحوه حرکت آن در اعماق زمین تغییر دهد.
آب در نزدیکی مرز هسته و گوشته
گوشته پایینی زمین از عمق حدود 660 تا 2900 کیلومتری زیر سطح زمین امتداد دارد. اکثر کانی های فراوان این بخش مانند بریجمنیت و فروپریکلاز تقریباً خشک بوده و توانایی زیادی برای ذخیره آب ندارند.
اما تحقیقات جدید نشان می دهد که گروه دیگری از مواد معدنی در نزدیکی مرز بین گوشته زمین و هسته بیرونی مایع ممکن است مقادیر قابل توجهی آب را در خود جای دهند.
این منطقه به دلیل وجود مناطق اسرارآمیز که امواج لرزه ای با سرعت بسیار کم در آنها حرکت می کنند، مورد توجه دانشمندان نیز قرار گرفته است.
کشف دو ماده معدنی جدید
برای بررسی این احتمال، محققان شرایط شدید اعماق زمین را در آزمایشگاه بازسازی کردند. آنها نمونه های بسیار کوچکی از مواد را بین دو نوک الماس قرار دادند و با استفاده از لیزر آنها را در معرض فشار و دمای بسیار بالا قرار دادند.
در این آزمایش ها، دو نوع هیدروکسید آهن که قبلا ناشناخته بودند شناسایی شدند:
Fe5O12H2 و Fe7O12H3
این مواد می توانند در شرایط عمیق زیرزمینی پایدار بمانند و مقدار زیادی آب در ساختار خود ذخیره کنند.
نکته مهم این است که حتی زمانی که میزان آب در مواد اولیه آزمایش کمتر از 0.1 درصد بود، همین مقدار اندک هیدروژن برای تشکیل و پایداری این کانی ها کافی بود.
محققان می گویند این مواد علاوه بر قابلیت نگهداری آب، چگالی بالاتری نسبت به سنگ های اطراف دارند. بنابراین، آنها ممکن است در اوایل تاریخ زمین، زمانی که مواد مذاب اولیه سرد و جامد شدند و سپس به سمت مرز هسته و گوشته فرو رفتند، شکل گرفته باشند.
آب چگونه به سطح زمین باز می گردد؟
این آب احتمالا برای همیشه در زیر زمین نخواهد ماند. همانطور که مواد در چرخه گردش گوشته به سمت بالا حرکت می کنند، فشار کاهش می یابد و این مواد معدنی ممکن است ناپایدار شوند و آب ذخیره شده خود را آزاد کنند.
بخشی از این آب می تواند به تدریج از طریق ستون های گوشته و فعالیت های آتشفشانی به سطح زمین بازگردد.
این یافته همچنین میتواند یک معمای قدیمی در مورد ماده معدنی معروف به “فاز H” را توضیح دهد. دانشمندان قبلاً این ماده را در آزمایشات پرفشار مشاهده کرده بودند و اکنون معتقدند وجود مقادیر بسیار کمی هیدروژن یا رطوبت در آزمایشات قبلی در تشکیل آن نقش داشته است.
هنوز معلوم نیست چه مقدار آب زیر زمین است
با وجود اهمیت این کشف، هنوز بسیاری از سوالات بی پاسخ مانده است. دانشمندان دقیقاً نمی دانند که این مواد معدنی چقدر آب می توانند در خود نگه دارند یا وقتی آب ذخیره شده به مرز هسته و گوشته برسد چه اتفاقی برای آب ذخیره شده می افتد.
همچنین معلوم نیست این آب با چه سرعتی و در چه بازه زمانی می تواند به نقاط بالاتر زمین و در نهایت به سطح آن برسد.
از سوی دیگر، آزمایش های انجام شده به طور مستقیم وجود این مواد معدنی در اعماق زمین را ثابت نمی کند. بلکه نشان می دهند که می توانند از نظر فیزیکی و شیمیایی در شرایط عمیق زیرزمینی پایدار باشند.
با این حال، این کشف نشان می دهد که چرخه آب زمین ممکن است بسیار عمیق تر از آن چیزی باشد که قبلاً تصور می شد، حتی تا نزدیک به لبه هسته زمین گسترش یابد.
