Tajemnica wody na ziemi

Pół tysiąca kilometrów pod naszymi stopami znajdują się ogromne zasoby wody - pisze Piotr Kościelniak.

Publikacja: 18.06.2014 09:24

Woda w płaszczu ziemskim jest dla nas nieosiągalna, ale sprawia, że Ziemia jest zamieszkana

Woda w płaszczu ziemskim jest dla nas nieosiągalna, ale sprawia, że Ziemia jest zamieszkana

Foto: 123RF

Rewelacje amerykańskich geologów całkowicie odmieniają naszą wiedzę o budowie i składzie Ziemi. I stanowią rozwiązanie zagadki obecności wody na powierzchni planety.

– Geologiczne procesy na powierzchni, takie jak erupcje wulkanów czy trzęsienia, to tylko wyraz tego, co się dzieje wewnątrz planety – tłumaczy Steve Jacobsen z Uniwersytetu Uniwersytetu Northwestern, jeden z autorów tych analiz. – Myślę, że wreszcie rozwiązaliśmy tajemnicę wody na Ziemi i tego, że sprawia ona, że nasza planeta nadaje się do zamieszkania. Naukowcy szukali rozwiązania tej zagadki przez dekady.

Jacobsen, który wraz z Brandonem Schmandtem z Uniwersytetu Nowego Meksyku przeprowadził eksperymenty laboratoryjne i pomiary fal sejsmicznych, twierdzi, że wody pod powierzchnią może być więcej niż we wszystkich oceanach świata. Miałaby się znajdować w minerałach występujących na głębokości ok. 400–650 kilometrów.

W marcu na łamach naukowego pisma „Nature" ukazały się wyniki badań nad okruchem diamentu znalezionym w Brazylii. Został wyniesiony na powierzchnię w skale wulkanicznej. Sam diament nie był specjalnie cenny, ale krył w sobie ringwoodyt, minerał, będący formą krzemianu. Dotąd szafirowy ringwoodyt był znany tylko z meteorytów, czyli miał pochodzenie pozaziemskie, ale był także sztucznie wytwarzany w laboratoriach. To była pierwsza znana próbka pochodząca z Ziemi.

Co takiego jest w ringwoodycie? Otóż wiąże on wodę – do ok. 1 proc. swojej wagi. ?– Ten minerał jest jak gąbka – tłumaczy Jacobsen. – Jego struktura krystaliczna pozwala mu przyciągać wodór, a w warunkach panujących głęboko pod powierzchnią może w ten sposób przechowywać całkiem sporo wody.

W specjalnym laboratorium Jacobsen badał właściwości ringwoodytu w warunkach odpowiadających tym, jakie panują na głębokości 650 km pod powierzchnią naszego globu. Tu małe wyjaśnienie: zewnętrzną powłoką Ziemi jest skorupa – to część o grubości od kilku do kilkudziesięciu kilometrów i to jedynie ją możemy bezpośrednio badać. Pod skorupą rozciąga się płaszcz. Tak zwany górny sięga do ok. 400 km. Poniżej znajduje się strefa przejściowa (do ok. 650 km), a pod nią – płaszcz dolny. Jeszcze niżej znajduje się jądro. Zasoby wody w ringwoodycie miałyby się znajdować w strefie przejściowej.

– Trudno tu mówić o wodzie w postaciach, jakie znamy. Na tej głębokości panuje ogromne ciśnienie setek kilometrów skał i temperatura sięgająca tysiąca stopni Celsjusza – mówi Jacobsen.

Ale jak sprawdzić, czy zaobserwowane w laboratorium zjawiska znajdują odbicie w realnym świecie? Tu z pomocą przyszły amerykańska sieć sejsmometrów (ok. 2 tys. urządzeń) oraz analiza Brandona Schmandta. Obserwując rozchodzenie się fal sejsmicznych po trzęsieniach ziemi, Schmandt odkrył, że mają dokładnie taką charakterystykę, jak przewidział w swoich eksperymentach w laboratorium Jacobsen. A to oznacza, że strefa przejściowa może zawierać znaczne ilości ringwoodytu, który z kolei „przechowuje" wodę.

Ile? – Może być jej tyle samo, a nawet więcej niż w oceanach – powiedział Jacobsen w rozmowie z agencją Reuters. Ale opublikowane wyliczenia naukowców są jeszcze śmielsze – tylko pod Stanami Zjednoczonymi wody może być trzykrotnie więcej niż na powierzchni.

– Ze względu na jej postać i głębokość ta woda jest niedostępna – uprzedza Jacobsen. – Ale jej obecność sprawia, że Ziemia to błękitna planeta.

Rewelacje amerykańskich geologów całkowicie odmieniają naszą wiedzę o budowie i składzie Ziemi. I stanowią rozwiązanie zagadki obecności wody na powierzchni planety.

– Geologiczne procesy na powierzchni, takie jak erupcje wulkanów czy trzęsienia, to tylko wyraz tego, co się dzieje wewnątrz planety – tłumaczy Steve Jacobsen z Uniwersytetu Uniwersytetu Northwestern, jeden z autorów tych analiz. – Myślę, że wreszcie rozwiązaliśmy tajemnicę wody na Ziemi i tego, że sprawia ona, że nasza planeta nadaje się do zamieszkania. Naukowcy szukali rozwiązania tej zagadki przez dekady.

Pozostało 83% artykułu
Nauka
Najkrótszy dzień i najdłuższa noc w 2024 roku. Kiedy wypada przesilenie zimowe?
https://track.adform.net/adfserve/?bn=77855207;1x1inv=1;srctype=3;gdpr=${gdpr};gdpr_consent=${gdpr_consent_50};ord=[timestamp]
Nauka
Pełnia Księżyca w grudniu. Zimny Księżyc będzie wyjątkowy, bo trwa wielkie przesilenie księżycowe
Nauka
W organizmach delfinów znaleziono uzależniający fentanyl
Nauka
Orki kontra „największa ryba świata”. Naukowcy ujawniają zabójczą taktykę polowania
Materiał Promocyjny
Bank Pekao wchodzi w świat gamingu ze swoją planszą w Fortnite
Nauka
Radar NASA wychwycił „opuszczone miasto” na Grenlandii. Jego istnienie zagraża środowisku