La planète Terre fait sa propre eau à partir de zéro de profondeur dans le manteau

Par Andy Coghlan

Dirk Wiersma/Science Photo Library

Notre planète peut être le bleu de l’intérieur. L’énorme réserve d’eau de la Terre pourrait provenir de réactions chimiques dans le manteau, plutôt que d’arriver de l’espace par des collisions avec des comètes riches en glace.,

cette nouvelle eau peut être soumise à une telle pression qu’elle peut déclencher des tremblements de terre à des centaines de kilomètres sous la surface de la Terre – des tremblements dont l’origine est restée jusqu’à présent inexpliquée.

C’est le résultat d’une simulation informatique des réactions dans le manteau supérieur de la Terre entre l’hydrogène liquide et le quartz, la forme de silice la plus courante et la plus stable dans cette partie de la planète.

« c’est une façon de former de l’eau sur terre”, explique John Tse, membre de l’équipe à L’Université de la Saskatchewan au Canada., « Nous montrons qu’il est possible que de l’eau se forme dans l’environnement naturel de la terre, plutôt que d’être d’origine extraterrestre. »

la réaction simple a lieu à environ 1400 °C et à des pressions 20 000 fois supérieures à la pression atmosphérique, car la silice, ou dioxyde de silicium, réagit avec l’hydrogène liquide pour former de l’eau liquide et de l’hydrure de silicium.

Deep down

Les derniers travaux simulent cette réaction sous différentes températures et pressions typiques du manteau supérieur entre 40 et 400 kilomètres plus bas., Il appuie les travaux antérieurs de chercheurs japonais qui ont effectué et rapporté la réaction elle-même en 2014.

« Nous avons mis en place une simulation informatique très proche de leurs conditions expérimentales et simulé la trajectoire de la réaction”, explique Tse.

mais dans une torsion surprise, la simulation a montré que l’eau se forme dans le quartz mais ne peut pas s’échapper et que la pression s’accumule.

« Le fluide hydrogène diffuse à travers la couche de quartz, mais finit par former de l’eau non pas à la surface, mais dans la majeure partie du minéral”, explique Tse., « Nous avons analysé la densité et la structure de l’eau piégée, et nous avons constaté qu’elle était fortement pressurisée. »

selon la simulation, la pression pourrait atteindre jusqu’à 200 000 atmosphères. « Nous avons observé que l’eau était à haute pression, ce qui pourrait entraîner la possibilité de tremblements de terre induits”, explique Tse.

Quake trigger

Les tremblements pourraient être déclenchés lorsque l’eau s’échappe enfin des cristaux. « Cependant, d’autres recherches sont nécessaires pour quantifier la quantité d’eau libérée nécessaire pour déclencher des tremblements de terre profonds”, explique Tse.,

D’autres chercheurs ont déclaré qu’il était plausible que cette eau ait provoqué des séismes profonds. ” Ces résultats fournissent des informations importantes sur les réactions entre le quartz et l’hydrogène à haute pression », explique John Ludden, directeur exécutif du British Geological Survey. « La formation et la libération d’eau sous pression peuvent être un déclencheur important dans la lithosphère profonde pour les tremblements de terre ultra-profonds, parfois situés bien au-dessous de la croûte et dans les parties les plus rigides des plaques continentales profondes. »

les résultats peuvent également éclairer comment notre planète a obtenu son eau pour commencer.,

Au cours des dernières années, des études ont trouvé des preuves de la valeur de plusieurs océans d’eau enfermée dans la roche, jusqu’à 1000 kilomètres, remettant en question l’hypothèse que l’eau est arrivée de l’espace après la formation de la Terre. Une étude publiée cette semaine, par exemple, basée sur les isotopes des météorites et du manteau terrestre, a également révélé qu’il est peu probable que l’eau soit arrivée sur les comètes glacées après la formation de la terre, comme on l’a longtemps supposé.

Au Lieu de cela, toutes ces recherches semblent suggérer qu’une grande partie de l’eau de notre planète pourrait provenir de l’intérieur – bien que personne ne sache encore exactement combien.,

Histoire de L’origine

« tant que l’approvisionnement en hydrogène peut être soutenu, on peut supposer que l’eau formée à partir de ce processus pourrait contribuer à l’origine de l’eau lors de l’accrétion précoce de la terre”, explique Tse. « L’eau formée dans le manteau peut atteindre la surface par de multiples voies, par exemple, transportée par le magma sous la forme d’activités volcaniques. »

Il est possible que l’eau soit encore fabriquée de cette façon au plus profond de la Terre aujourd’hui, et il pourrait en être de même pour d’autres planètes.,

Les nouveaux résultats de simulation sont assez surprenants « car plutôt que de se lier à l’hydrogène dans la structure cristalline de quartz, il perturbe complètement la structure en se liant à l’oxygène et en formant des régions riches en eau sous la surface”, explique Lydia Hallis à L’Université de Glasgow, au Royaume-Uni. « L’étude souligne comment les minéraux qui composent le manteau terrestre peuvent incorporer de grandes quantités d’eau, et comment la Terre est probablement « humide » dans un certain sens jusqu’à son noyau., »

Mais malgré le potentiel pour que le processus ait créé une grande partie de l’eau de la Terre, Ludden pense qu’il peut être à petite échelle et localisé par rapport à l’apport d’eau provenant de comètes, de météorites et d’astéroïdes riches en eau. « Je pense qu’il est raisonnable de supposer qu’une grande partie de l’eau est venu de cette façon,” dit-il.