Nauka

410 kilometara ispod naših nogu nalazi se nešto nevjerovatno. Od tog sloja zavisi kompletan život na planeti

Skriven unutar Zemlje – unutar prvih nekoliko stotina kilometara ispod kore – nalazi se još jedan okean. To je, najvjerovatnije, najveći okean na svijetu. Ova voda ne pljušti u velikom bazenu. Niti jedna riba ne dospijeva u njegove dubine. Zapravo, ovaj okean je samo voda u najslobodnijem smislu: razbijen na svoje složene atome vodika i kisika i hemijski vezan za okolnu stijenu, ovaj okean je u skladištu..

Denis Andrault i Nathalie Bolfan-Casanova, geonaučnici sa Univerziteta Clermont Auvergne u Francuskoj, razvili su novi model koji pokazuje da je više ove vode u tranzitu nego što se mislilo. Kada čvrsta stijena u plaštu – sloju planeta između kore i jezgre – postane zasićena hemijski disociranom vodom, može se transformirati u vodom bogatu otopljenu kašu. Kada se to dogodi, ponovno se cijedi prema kori. Istraživači ovaj plašt nazivaju “kišom”.

Kao što kruženje vode između atmosfere, glečera, jezera, rijeka, vodonosnika i okeana utječe na razinu mora, obilje kiše i učestalost suša, tako i izmjena vode između plašta i površine također diktira nastanjivost Zemlje. Naučnici već znaju da se voda može povući do plašta subdukcijom tektonskih ploča i vratiti na površinu stvarima kao što su vulkanske erupcije, hidrotermalni otvori i stvaranje nove kore u okeanskim centrima širenja. Ako je ovaj duboki vodeni ciklus između plašta i površine u ravnoteži, razina mora Zemlje ostaje stabilna. Ako ne, naš planet bi mogao postati bilo šta, od jedinstvenog globalnog okeana do isušenog svijeta.

Nastanjivost Zemlje je imala velike koristi od činjenice da je razina mora na Zemlji ostala relativno stabilna tokom milijardi godina. Međutim, prema prethodnim studijama plašta, moglo je biti vrlo drugačije. Procjene temeljene na prethodno shvaćenoj mehanici ciklusa duboke vode sugeriraju da se gotovo dvostruko više vode prenosi u plašt nego što se ispušta natrag na površinu.

“Postoji sloj oko 410 kilometara ispod površine koji može zadržati puno vode”, kaže Andrault. Prevladavajuće shvaćanje kaže da voda tu treba ostati zauvijek, kaže. Da je to bio slučaj, površinska voda Zemlje polako bi se smanjivala, zatvorena u plaštu.

Ali tu dolazi kiša od plašta.

U svojoj studiji, Andrault i Bolfan-Casanova pokazuju da bi kiša na plaštu mogla biti dovoljna za održavanje ravnoteže dubokog vodenog ciklusa.

Kako bi otkrili kišu u plaštu, istraživači su pogledali što se događa kada ploča od stijene i vode vezane za stijene potonu dublje u plašt. Otkrili su da dok se spušta, sve veće temperature i pritisci uzrokuju topljenje stijena, oslobađajući vodu.

“Otapanje je poput kaše”, kaže Andrault. “Zamislite kašastu mješavinu zrna pijeska zalijepljenih jedno za drugo s blatom između – blato je kiša plašta.”

Kako se više stijena topi i kako se više vode oslobađa iz stijene, ta talina na kraju postaje dovoljno lagana da se počinje dizati. Dok se to događa, voda se veže za minerale u gornjem plaštu i snižava njihove tačke taljenja, uzrokujući više topljenja koje oslobađa više vode – i ciklus se nastavlja.

Andraultov i Bolfan-Casanovov model kiše u plaštu, kaže Yoshinori Miyazaki, naučnik sa Kalifornijskog instituta za tehnologiju koji nije bio uključen u studiju, “pokazuje da bi mogao postojati drugi način transporta vode prema površini osim konvekcija samog plašta na globalnoj razini.”

“Voda općenito ne voli biti u fazi stijena”, kaže Miyazaki. “Sretno će pobjeći u fazu taljenja i procijediti se prema gore.” Andrault kaže da je potrebno više rada kako bi se razumjelo u kojoj mjeri voda izlazi na ovaj način.

Model kiše plašta također sugerira da trenutno postoji jedna okeanska masa u gornjem plaštu. “Zajedno s okeanom na površini,” kaže Andrault, “to osigurava da će uvijek biti vode na površini Zemlje.”

“Imamo još puno toga za naučiti o ciklusu dubokih voda,” kaže Miyazaki. “Ali jedna je sigurna činjenica da je djelovala na nevjerovatan način kako bi prosječna razina mora Zemlje bila relativno konstantna tokom posljednjih 500 miliona godina, a vjerovatno i duže, kako bi se održalo nastanjivo okruženje za nastavak života.”



Povezani postovi:

Pretplati se
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
Pogledaj sve komentare