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 jeszcze 83% artykułu
Nauka
Sprawdzian z góralskiego. Czy da się jeszcze ocalić mowę Podhala?
Nauka
Szympansom bliżej do zachowań ludzi, niż nam się wydawało. Nowe wyniki badań
Materiał Partnera
Jak postrzegamy UE? Co myślimy w zależności od mediów, z których korzystamy?
Nauka
Tajny rosyjski satelita „nie jest już operacyjny”. Wywoływał spore obawy
Materiał Promocyjny
Tech trendy to zmiana rynku pracy
Nauka
Dlaczego superwulkan Yellowstone nie wybucha? Naukowcy odkryli cenną wskazówkę
Materiał Partnera
Polska ma ogromny potencjał jeśli chodzi o samochody elektryczne