Av Andy Coghlan

vannlås

Dirk Wiersma/Science Photo Library

Vår planet kan være blå fra innsiden og ut. Jorden er stort lager av vann kan ha sin opprinnelse via kjemiske reaksjoner i mantelen, snarere enn som kommer fra verdensrommet gjennom kollisjoner med is-rike kometer.,

Denne nye vann kan være under et slikt press at det kan utløse jordskjelv hundrevis av kilometer under Jordens overflate – skjelv, hvis opprinnelse har så langt vært uforklarlig.

Det er resultatet av en datamaskin simulering av reaksjoner i Jordens øvre mantelen mellom flytende hydrogen og kvarts, de vanligste og mest stabile form av silika i denne delen av planeten.

Annonsering

«Dette er en måte vannet kan dannes på Jorden,» sier teammedlem John Tse ved University of Saskatchewan i Canada., «Vi vise at det er mulig å ha vann dannes i Jordens naturlige miljø, snarere enn å være av utenomjordisk opprinnelse.»

Den enkle reaksjon finner sted på ca 1400 °C og presset seg 20 000 ganger høyere enn atmosfæretrykket som silisium, eller silicon dioxide, reagerer med flytende hydrogen for å danne flytende vann og silisiumhydrid.

Dypt ned

De nyeste arbeid simulerer denne reaksjonen under ulike temperaturer og trykk som er typisk for den øvre mantelen mellom 40 og 400 kilometer ned., Det støtter opp tidligere arbeid med Japanske forskere som er utført og rapportert selve reaksjonen i 2014.

«Vi satt opp en datamaskin simulering svært nær til deres eksperimentelle betingelser og simulert banen til reaksjon, sier Tse.

Men i en overraskende vri, simulering viste at vannet skjemaer i kvarts, men da kan ikke flykte, og så trykket bygger seg opp.

«hydrogen flytende diffunderer gjennom kvarts lag, men ender opp med å danne vann og ikke på overflaten, men i mesteparten av mineral, sier Tse., «Vi analysert tetthet og struktur fanget vann, og funnet at det er svært presset.»

Ifølge for å simulering, trykket kunne nå så mye som 200 000, og atmosfærer. «Vi observerte vann under høyt trykk, noe som kan føre til muligheten for indusert jordskjelv, sier Tse.

Quake trigger

skjelvene kunne bli utløst som vann til slutt rømmer fra krystaller. «Men videre forskning er nødvendig for å kvantifisere mengden av utgitt vann som trengs for å utløse dype jordskjelv, sier Tse.,

Andre forskere sa at det var grunn til å anta at dette vannet forårsaket dype skjelv. «Disse resultatene gir oss viktig innsikt i hvilke reaksjoner mellom kvarts og hydrogen ved høyt trykk, sier John Ludden, administrerende direktør i British Geological Survey. «Dannelse og utslipp av overpressured vann kan være en betydelig trigger i den dype lithosphere for ultra-dypt jordskjelv, noen ganger ligger godt under jordskorpen, og i de mer rigide deler av dyp kontinentalplatene.»

funnene kan også informere hvordan planeten vår har fått sitt vann til å begynne med.,

Studier i løpet av de siste årene har funnet bevis for flere hav’ verdt av vann låst opp i rock, så langt ned som 1000 kilometer, spørsmålstegn ved antagelsen om at vannet kom fra verdensrommet etter Jordens dannelse. En studie publisert denne uken, for eksempel, basert på isotoper fra meteoritter og Jordens mantel, fant også at vann er usannsynlig å ha kommet på isete kometer etter at Jorden ble dannet, som har lenge vært antatt.

i Stedet, all denne forskningen synes å antyde at mye av vår planet er vann kan ha kommet fra innen – selv om ingen ennå vet nøyaktig hvor mye.,

Opprinnelse historie

«Så lenge tilførselen av hydrogen kan være vedvarende, kan man spekulere i at vann dannet fra denne prosessen kan være en bidragsyter til opprinnelsen av vann under Jordens tidlige belegg, sier Tse. «Vann dannet i mantelen kan komme til overflaten via flere måter, for eksempel, båret av magma i form av vulkansk aktivitet.»

Det er mulig at vann er fremdeles blir laget på denne måten dypt inne i Jorden i dag, og det samme kan være tilfelle med andre planeter.,

Den nye simuleringen resultater er ganske overraskende «fordi snarere enn hydrogenbinding i kvarts-krystall struktur, det forstyrrer struktur helt ved liming med oksygen og danner vann-rike regioner under overflaten», sier Lydia Hallis ved University of Glasgow, UK. «Den studien belyser hvordan mineraler som utgjør Jordens mantel kan innlemme store mengder vann, og hvordan Jorden er trolig «wet’ i en viss forstand hele veien ned til sin kjerne.,»

Men til tross for potensialet for prosessen å ha skapt mye av Jordens vann, Ludden mener det kan være små-skala og lokalisert i sammenligning med skriving av vann fra vann-rik kometer, meteoritter og asteroider. «Jeg tror det er rimelig å anta at mye av vannet kom på denne måten, sier han.