Тропска вода можда се скрива више од 250 миља (400 километара) испод ваших стопала.
Ту се среће Земљин плашт. Геознанственици су дуго мислили да је испод ове прелазне зоне (почев од 255 миља, или 410 км дубине) минерал испуњен водом зван бруцит био нестабилан и тако се разградио, шаљући молекуле воде да теку према површини планете.
Али нова истраживања указују да се пре него што се бруцит - који је 50 процената магнезијум оксида и 50 процената воде - разгради, трансформише у другу, стабилнију 3Д структуру. Откриће, детаљно објављено на мрежи 21. новембра у часопису Процеедингс оф тхе Натионал Ацадеми оф Сциенцес, значи да се у земљи налази дубља вода него што се раније мислило.
"није у потпуности очекивано", рекао је коаутор студије Андреас Херманн, предавач рачунарске физике на Универзитету у Единбургху у Шкотској. "зато што су људи проучавали овај материјал деценијама и нико никада није помислио да ли ће потрајати још једна фаза пре него што се коначно распадне."
Сондирање дубоке Земље
Научници су раније веровали да бруцит остаје стабилан само што се тиче транзиционе зоне, слоја (250 км) дубоког (250 км), одмах испод горњег плашта. Делом је структура овог минерала обавестила ово гледиште. Бруцит је слојни материјал у којем су молекули у сваком слоју снажно повезани један са другим, али слабо повезани са осталим слојевима. Овакав материјал, ако се притисне са довољно притиска, мора да прође кроз неку врсту промене. Истраживачи су раније претпостављали да ће се као одговор на притисак у транзицијској зони, који достиже око 200 000 атмосфера, бруцит распасти. (Једна атмосфера је приближно притисак на нивоу мора).
Нису могли директно да испитају дубоку Земљу, Херманн и његов коаутор Маинак Моокхерјее, професор геологије на Универзитету Флорида, користили су квантно-механичка израчунавања, анализирајући различите могуће структуре бруцита у условима дубоке Земље.
"Ово је рачунарство са великим подацима", рекао је Херманн. "Стварамо хиљаде структура, оптимизирамо их све и радимо прорачуне довољно тачне да ако се нешто истакне као стабилније од нечег другог, можемо поуздано рећи да је то тако."
Бруцит је добро проучен и релативно једноставан минерал. Упркос томе, Херманн је рекао да је кључ нових калкулација игнорисање постојећих претпоставки о бруциту. Након неколико месеци вођења различитих структура кроз свој компјутерски програм, истраживачи су пронашли претходно непознату фазу бруцита која ће моћи да издржи високе притиске који се налазе у доњем плашту.
Чак и уз ову нову фазу бруцита, научници још увек нису у могућности да директно мере количину материје у плашту или колико воде садржи минерал. Међутим, Херманн и Моокхерјее су разрадили еластична својства нове фазе бруцита. Знајући то, рекао је Херманн, сеизмолози ће можда моћи да открију колико бруцита има у плашту, јер се потреси разликују на основу еластичности стене кроз коју путују.
Зашто је бруцит важан
Тренутне процене сугеришу да дубока Земља може да задржи толико воде колико и сви океани на површини планете заједно. Овај резервоар воде и додатни дрвени бруцит такође могу имати витални значај за кретање материјала кроз Земљу. Док се минерали који садрже вода путују кроз земљине слојеве, материјали се на крају разграђују, ослобађајући воду која се враћа на површину, често путем вулканске активности.
Вода је кључна за рециклирање минерала вулканизмом и тектоником плоча, јер пружа подмазивање потребно да се различити камени материјали прелазе један поред другог, као што се догађа у зонама субдукције. Такође помаже неким материјалима да се растварају током померања кроз стенски циклус. Без воде, рекао је Херманн, планета би се зауставила на геолошком застоју. То значи да нема нове коре или земље и застоја у вулканизму; ове промене могле би да имају катастрофалне последице на земљи и атмосфери планете.
Осим што потенцијално мења научно разумевање резервоара за воду далеко испод Земљине површине, Херманн је рекао да ово истраживање осваја нови начин размишљања о дубокој Земљи уопште. Истраживачи не би нашли ову нову фазу да су фаворизовали прихваћену верзију, рекао је.
