Bir su haznesi ayaklarınızın altında 250 milden (400 kilometre) daha fazla saklanıyor olabilir.
Dünya'nın mantosunun kabukla buluştuğu yer burasıdır. Jeobilimciler uzun zamandır bu geçiş bölgesinin altında (255 mil veya 410 km derinlikte) brusit adı verilen su dolu bir mineralin kararsız olduğunu ve bu nedenle ayrıştığını ve gezegenin yüzeyine doğru akan su moleküllerini gönderdiğini düşünmüşlerdi.
Ancak yeni araştırmalar, yüzde 50 magnezyum oksit ve yüzde 50 su olan brusitten önce, başka bir daha kararlı 3B yapıya dönüştüğünü gösteriyor. 21 Kasım Ulusal Bilimler Akademisi Proceedings dergisinde ayrıntılı olarak bulunan bulgu, Dünya'da daha önce düşünülenden daha derin bir su birikintisi olduğu anlamına geliyor.
İskoçya'daki Edinburgh Üniversitesi'nde hesaplama fiziği öğretim görevlisi yazar Andreas Hermann "tamamen beklenmiyordu" dedi. "Çünkü insanlar bu materyali on yıllardır inceledi ve hiç kimse sonunda parçalanmadan önce başka bir aşama olup olmayacağını düşünmedi."
Derin Dünyayı Araştırma
Bilim adamları daha önce brusitin, üst mantonun hemen altında 155 mil derinliğinde (250 km) bir katman olan geçiş bölgesine kadar stabil kaldığına inanıyordu. Kısmen, mineral yapısı bu görüşü bilgilendirdi. Brusit, her tabakadaki moleküllerin birbirine güçlü bir şekilde bağlı olduğu, ancak diğer tabakalara zayıf bir şekilde bağlandığı katmanlı bir malzemedir. Böyle bir malzeme, yeterli basınçla sıkılırsa, bir tür değişikliğe uğramalıdır. Araştırmacılar daha önce yaklaşık 200.000 atmosfere ulaşan geçiş bölgesi basıncına tepki olarak brusitin parçalanacağını varsaydılar. (Bir atmosfer yaklaşık olarak deniz seviyesindeki basınçtır).
Derin Dünya'yı doğrudan inceleyemeyen Hermann ve yardımcı yazarı Florida State Üniversitesi'nde jeoloji profesörü olan Mainak Mookherjee, derin Dünya koşullarında brusit için çeşitli olası yapıları analiz ederek kuantum-mekanik hesaplamalar kullandı.
“Bu büyük veri hesaplama,” dedi Hermann. Diyerek şöyle devam etti: "Binlerce yapı oluşturuyoruz, hepsini optimize ediyoruz ve bir şey başka bir şeyden daha kararlı olursa, güvenilir olduğunu söyleyebileceğimiz kadar doğru hesaplamalar yapıyoruz."
Brusit, iyi çalışılmış ve nispeten basit bir mineraldir. Buna rağmen Hermann, yeni hesaplamaların anahtarının brusit hakkındaki mevcut varsayımları görmezden gelmek olduğunu söyledi. Bilgisayar programları aracılığıyla çeşitli yapıları çalıştırdıktan birkaç ay sonra, araştırmacılar daha önce bilinmeyen bir brusit fazını, alt mantoda bulunan yüksek baskılara dayanabilecek şekilde buldular.
Brusitin bu yeni aşamasıyla bile, bilim adamları hala mantodaki maddenin miktarını veya mineralin ne kadar su tuttuğunu doğrudan ölçemiyorlar. Bununla birlikte, Hermann ve Mookherjee, brusitin yeni evresinin elastik özelliklerini araştırdı. Bunu bilen Hermann, sismologların mantoda ne kadar brrucit olduğunu tespit edebileceğini çünkü depremlerin imzalarının geçtikleri kayanın esnekliğine bağlı olarak değiştiğini söyledi.
Brusit neden önemlidir?
Mevcut tahminler, derin Dünya'nın gezegenin yüzeyindeki tüm okyanuslar kadar su tutabileceğini gösteriyor. Bu su rezervuarı ve ek hazine brütitinin de tutabileceği, malzemelerin Dünya üzerinden hareketi için hayati önem taşımaktadır. Su içeren mineraller Dünya'nın katmanlarından aşağıya doğru ilerledikçe, malzemeler nihayetinde ayrışarak, genellikle volkanik aktivite yoluyla yüzeye geri dönen suyu serbest bırakır.
Su, minerallerin volkanizma ve plaka tektoniği yoluyla geri dönüşümü için gereklidir, çünkü çeşitli kaya malzemelerinin, batma bölgelerinde olduğu gibi birbirlerinden geçmesi için gereken yağlamayı sağlar. Ayrıca kaya döngüsünde hareket ederken bazı malzemelerin çözünmesine yardımcı olur. Su olmadan, dedi Hermann, gezegenin jeolojik durma noktasına geleceğini söyledi. Bu, yeni bir kabuk veya toprak olmaması ve volkanizmin durması anlamına gelir; bu değişikliklerin gezegenin toprakları ve atmosferi üzerinde yıkıcı etkileri olabilir.
Potansiyel olarak değişen bilim adamlarının Dünya yüzeyinin çok altındaki su depolarını anlamalarının yanı sıra, Hermann bu araştırmanın genel olarak derin Dünya'yı düşünmenin yeni bir yolu olduğunu söyledi. Araştırmacılar, kabul edilen versiyonu tercih etselerdi bu yeni aşamayı bulamazlardı.
