autorstwa Andy ' ego Coghlana

Pułapka na Wodę

Dirk Wiersma/Biblioteka zdjęć naukowych

nasza planeta może być niebieska od wewnątrz. Ogromny magazyn wody na ziemi mógł powstać w wyniku reakcji chemicznych w płaszczu, a nie w wyniku zderzeń z kometami bogatymi w lód.,

Ta nowa woda może być pod takim ciśnieniem, że może wywołać trzęsienia ziemi setki kilometrów pod powierzchnią ziemi – wstrząsy, których pochodzenie do tej pory pozostało niewyjaśnione.

to wynik komputerowej symulacji reakcji w górnym płaszczu Ziemi między ciekłym Wodorem a kwarcem, najczęstszą i stabilną formą krzemionki w tej części planety.

Reklama

„w ten sposób woda może tworzyć się na Ziemi”, mówi członek zespołu John Tse z Uniwersytetu Saskatchewan w Kanadzie., „Pokazujemy, że woda może tworzyć się w naturalnym środowisku ziemi, a nie być pochodzenia pozaziemskiego.”

prosta reakcja zachodzi w temperaturze około 1400 °C i ciśnieniu 20 000 razy wyższym niż ciśnienie atmosferyczne, ponieważ krzemionka lub dwutlenek krzemu reaguje z ciekłym Wodorem, tworząc ciekłą wodę i wodorek krzemu.

Deep down

najnowsze prace symulują tę reakcję w różnych temperaturach i ciśnieniach typowych dla górnego płaszcza pomiędzy 40 A 400 km W Dół., Potwierdza wcześniejsze prace japońskich naukowców, którzy wykonali i zgłosili samą reakcję w 2014 roku.

„stworzyliśmy symulację komputerową bardzo zbliżoną do ich warunków eksperymentalnych i symulowaliśmy trajektorię reakcji” – mówi Tse.

ale w zaskoczeniu symulacja pokazała, że woda tworzy się w kwarcu, ale potem nie może uciec, a więc ciśnienie rośnie.

„ciecz wodorowa dyfunduje przez warstwę kwarcu, ale kończy się tworzeniem wody nie na powierzchni, ale w większości minerału”, mówi Tse., „Przeanalizowaliśmy gęstość i strukturę uwięzionej wody i stwierdziliśmy, że jest ona pod wysokim ciśnieniem.”

zgodnie z symulacją ciśnienie może osiągnąć nawet 200 000 atmosfer. „Zaobserwowaliśmy, że woda jest pod wysokim ciśnieniem, co może prowadzić do możliwości wywołania trzęsień ziemi”, mówi Tse.

Quake trigger

wstrząsy mogą zostać wywołane, gdy woda w końcu ucieka z kryształów. „Jednak potrzebne są dalsze badania, aby oszacować ilość uwolnionej wody potrzebnej do wywołania głębokich trzęsień ziemi”, mówi Tse.,

inni badacze stwierdzili, że jest prawdopodobne, że ta woda spowodowała Głębokie wstrząsy. „Wyniki te dostarczają ważnych informacji na temat reakcji między kwarcem a wodorem w wysokich ciśnieniach”, mówi John Ludden, dyrektor wykonawczy British Geological Survey. „Powstawanie i uwalnianie nadmiernie obciążonej wody może być znaczącym wyzwalaczem w głębokiej litosferze dla ultra-głębokich trzęsień ziemi, czasami znajdujących się znacznie poniżej skorupy i w bardziej sztywnych częściach głębokich płyt kontynentalnych.”

znaleziska mogą również informować o tym, jak nasza planeta dostała swoją wodę.,

badania w ciągu ostatnich kilku lat odkryły dowody na to, że kilka oceanów jest wart wody zamkniętej w skale, aż 1000 kilometrów, kwestionując założenie, że woda przybyła z kosmosu po uformowaniu się ziemi. Badania opublikowane w tym tygodniu, na przykład, oparte na izotopach meteorytów i płaszcza Ziemi, również wykazały, że jest mało prawdopodobne, aby woda dotarła na lodowe komety po uformowaniu się ziemi, jak od dawna zakładano.

zamiast tego, wszystkie te badania wydają się sugerować, że znaczna część wody naszej planety mogła pochodzić z wnętrza – chociaż nikt jeszcze nie wie dokładnie, ile.,

historia pochodzenia

„dopóki zapasy wodoru mogą być utrzymywane, można spekulować, że woda utworzona w wyniku tego procesu może przyczynić się do powstania wody podczas wczesnego akrecji Ziemi”, mówi Tse. „Woda uformowana w płaszczu może dotrzeć do powierzchni na wiele sposobów, na przykład niesiona przez magmę w postaci aktywności wulkanicznej.”

jest możliwe, że woda jest nadal wytwarzana w ten sposób głęboko wewnątrz Ziemi, i to samo może dotyczyć innych planet.,

nowe wyniki symulacji są dość zaskakujące „ponieważ zamiast wiązania wodorowego w strukturze kryształu kwarcu, całkowicie zakłóca strukturę poprzez wiązanie z tlenem i tworzenie bogatych w wodę regionów pod powierzchnią”, mówi Lydia Hallis z Uniwersytetu w Glasgow, Wielka Brytania. „Badanie podkreśla, w jaki sposób minerały składające się na płaszcz Ziemi mogą zawierać duże ilości wody i jak Ziemia jest prawdopodobnie „mokra” w pewnym sensie aż do jej rdzenia.,”

ale pomimo możliwości wytworzenia dużej ilości wody na Ziemi, Ludden uważa, że może ona być na małą skalę i zlokalizowana w porównaniu z wkładem wody z bogatych w wodę komet, meteorytów i planetoid. „Myślę, że rozsądne jest założenie, że duża część wody weszła w ten sposób”, mówi.