Andy Coghlanによって

水トラップ

Dirk Wiersma/Science Photo Library

私たちの惑星は内側から青いかもしれません。 地球の巨大な水の貯蔵は、氷が豊富な彗星との衝突によって宇宙から到着するのではなく、マントル内の化学反応を介して起こったかもしれません。,

この新しい水は、それが地球の表面の下に数百キロメートルの地震を引き起こすことができるような圧力の下にあるかもしれません–その起源は、こ

これは、地球の上部マントルにおける液体水素と石英、惑星のこの部分で最も一般的で安定した形態のシリカの間の反応のコンピュータシミュレーションの結果です。

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“これは地球上で水が形成される一方通行です”とカナダのサスカチュワン大学のチームメンバー John Tse氏は述べています。, “地球外起源のものではなく、地球の自然環境で水が形成される可能性があることを示しています。”

シリカまたは二酸化ケイ素が液体水素と反応して液体水および水素化ケイ素を形成するため、単純な反応は約1400℃および大気圧より20,000倍高い圧力で行われる。

Deep down

最新の研究では、40から400キロメートルの間の上部マントルに典型的な様々な温度と圧力下でこの反応をシミュレートしています。, これは、2014年に反応自体を行い、報告した日本の研究者による以前の研究をバックアップしています。

“実験条件に非常に近いコンピュータシミュレーションを設定し、反応の軌道をシミュレートしました”とTse氏は言います。

しかし、驚きのひねりで、シミュレーションは、水が石英の中に形成されるが、その後脱出することができないので、圧力が蓄積することを示した。

“水素流体は石英層を通って拡散しますが、表面ではなく鉱物の大部分に水を形成します”とTseは言います。, “我々は、閉じ込められた水の密度と構造を分析し、それが高度に加圧されていることを発見しました。”

シミュレーションによると、圧力は200,000気圧に達する可能性があります。 “我々は、誘発された地震の可能性につながる可能性があり、高圧水であることを観察し、”Tse氏は述べています。

地震トリガー

水が最終的に結晶から脱出すると、地震がトリガーされる可能性があります。 “しかし、深部地震を引き起こすために必要な放出水の量を定量化するためには、さらなる研究が必要です”とTseは言います。,

他の研究者は、この水が深い地震を引き起こしたことはもっともらしいと言いました。 “これらの結果は、高圧下での石英と水素の反応に関する重要な洞察を提供します”と、英国地質調査所のエグゼクティブディレクターであるJohn Ludden氏は “過圧水の形成と放出は、時には地殻のはるかに下に位置し、深い大陸プレートのより硬い部分に位置する超深部地震のための深いリソスフェアにおいて重要な引き金となるかもしれない。”

この調査結果は、私たちの惑星がどのように水を得たのかを知らせるかもしれません。,

過去数年間の研究では、1000キロメートルまでの岩の中に閉じ込められたいくつかの海の価値のある水の証拠が見つかり、地球の形成後に水が宇宙から到着したという仮定に疑問を呈しています。 たとえば、今週発表された研究では、隕石と地球のマントルからの同位体に基づいて、長い間仮定されてきたように、地球が形成された後、水が氷の彗星に到着する可能性は低いことがわかりました。

代わりに、このすべての研究は、私たちの惑星の水の多くが内部から来たかもしれないことを示唆しているようです–誰もまだ正確にどのくらい,

起源ストーリー

“水素の供給が持続できる限り、このプロセスから形成された水は、地球の初期の降着時に水の起源に寄与する可能性があると推測することができる”とTse氏は述べている。 “マントルに形成された水は、例えば火山活動の形でマグマによって運ばれるなど、複数の方法で表面に到達することができます。”

水は今日も地球の奥深くにこのように作られている可能性があり、他の惑星にも同じことが当てはまる可能性があります。,

新しいシミュレーション結果は、”水晶結晶構造に水素結合するのではなく、酸素と結合し、表面下に水に富む領域を形成することによって構造を完全に破壊するため、非常に驚くべきことである”と英国グラスゴー大学のLydia Hallis氏は述べている。 “この研究では、地球のマントルを構成する鉱物が大量の水をどのように組み込むことができるか、そして地球がある意味でどのようにしてその核,”

しかし、このプロセスが地球の水の多くを作り出す可能性があるにもかかわらず、Luddenは、水が豊富な彗星、隕石、小惑星からの水の投入と比較して、小さくて局在化しているかもしれないと考えています。 “多くの水がこのようにして来たと仮定するのは合理的だと思います”と彼は言います。