יתכן שעמום מים מסתתר יותר מ -250 מייל (400 ק"מ) מתחת לרגליך.
שם פוגש מעטפת כדור הארץ את הקרום. מדענים גיאוגרפיים חשבו זה מכבר שמתחת לאזור המעבר הזה (החל בגובה 255 מיילים, או 410 קמ"ש, עמוק) מינרל מלא מים המכונה ברוקיט אינו יציב וכל כך מתפרק, ושולח מולקולות מים הזורמות לעבר פני כדור הארץ.
אולם מחקרים חדשים מראים כי לפני שברוסיט - שהוא 50 אחוז תחמוצת מגנזיום ו -50 אחוז מים - מתפרק, הוא הופך למבנה תלת-ממדי אחר ויציב יותר. הממצא, המפורט ב -21 בנובמבר המקוון בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, פירושו שיש מים עמוקים יותר עמוק בכדור הארץ ממה שחשבו בעבר.
"לא היה צפוי לחלוטין", אמר מחבר המחקר, אנדראס הרמן, מרצה לפיזיקה חישובית באוניברסיטת אדינבורו בסקוטלנד. "מכיוון שאנשים חקרו את החומר הזה במשך עשרות שנים ואף אחד לא חשב לחשוב אם יהיה שלב אחר לפני שהוא יתפרק בסופו של דבר."
בדיקת כדור הארץ העמוק
מדענים סברו בעבר כי ברוקיט נשאר יציב רק עד לאזור המעבר, שכבה של 250 ק"מ (250 ק"מ) בעומק ממש מתחת למעטפת העליונה. בחלקו, מבנה המינרל הודיע על השקפה זו. ברוסיט הוא חומר שכבתי בו המולקולות בכל שכבה קשורות חזק זו לזו אך מחוברות חלש לשכבות אחרות. חומר כזה, אם סחט אותו בלחץ מספיק, חייב לעבור שינוי כלשהו. החוקרים הניחו בעבר כי בתגובה ללחץ באזור המעבר, המגיע לכ -200,000 אטמוספרות, ברוסיט יתפורר. (אווירה אחת היא בערך הלחץ בגובה הים).
לא הצליחו לחקור את כדור הארץ העמוק באופן ישיר, הרמן וסופיו המשותף, מיינק מוקשרז'י, פרופסור לגיאולוגיה באוניברסיטת פלורידה, השתמשו בחישובים מכניים קוונטיים, תוך ניתוח של מבנים אפשריים שונים לברוקיט בתנאי כדור הארץ העמוקים.
"זהו מחשוב של נתונים גדולים", אמר הרמן. "אנו יוצרים אלפי מבנים, מבצעים אופטימיזציה של כולם ועושים חישובים מספיק מדויקים שאם משהו יתייצב כיציב יותר ממשהו אחר, נוכל לומר באופן אמין שזה כך."
ברוסיט הוא מינרל נחקר ופשוט יחסית. אף על פי כן, הרמן אמר כי המפתח לחישובים החדשים היה התעלמות מההנחות הקיימות לגבי ברוקיט. לאחר מספר חודשים של הפעלת מבנים שונים באמצעות תוכנית המחשבים שלהם, החוקרים מצאו שלב ברוקיט שלא היה ידוע בעבר שיוכל לעמוד בלחצים הגבוהים שנמצאו במעטפת התחתונה.
אפילו עם השלב החדש הזה של הברוזיט, מדענים עדיין אינם מסוגלים למדוד ישירות את כמות החומר במעטפת או כמה מים מחזיק המינרל. עם זאת, הרמן ומוח'רג'י אכן פיתחו את התכונות האלסטיות של השלב החדש של הברוציט. ביודע זאת, אמר הרמן, ייתכן כי סייסמולוגים יוכלו לגלות עד כמה יש ברקיט במעטפת מכיוון שחתימות רעידות אדמה שונות זו מזו על בסיס גמישותו של הסלע דרכו הן עוברות.
מדוע חשוב ברוסקיט
הערכות נוכחיות מעלות כי כדור הארץ העמוק עשוי להכיל מים רבים כמו כל האוקיינוסים על פני כדור הארץ יחד. מאגר מים זה, וגם הברוזיט העגום הנוסף עשוי להכיל, הם חשובים ביותר לתנועת החומרים בכדור הארץ. כאשר מינרלים המכילים מים נעים דרך שכבות כדור הארץ, החומרים מתפרקים בסופו של דבר, ומשחררים את המים שעושים דרכם חזרה אל פני השטח, לרוב באמצעות פעילות געשית.
מים חיוניים למיחזור מינרלים באמצעות געש געש וטקטוניקת צלחות, מכיוון שהם מספקים את הסיכה הנחוצה לחומרי הסלע השונים כדי לעבור אחד לשני, כפי שמתרחש באזורי כניסה. זה גם עוזר לחומרים מסוימים להתמוסס כשעוברים את מעגל הסלע. בלי מים, אמר הרמן, הכוכב יגיע לקיפאון גיאולוגי. המשמעות היא שום קרום או אדמה חדשים, והפסקת הגעש; לשינויים אלה עלולים להיות השפעות קטסטרופליות על אדמת כדור הארץ ועל אטמוספירתו.
מלבד הבנתם של מדענים שעשויים להשתנות את מאגרי המים הרחק מתחת לפני האדמה, אמר הרמן כי מחקר זה מהווה דרך חדשה לחשוב על כדור הארץ העמוק בכלל. החוקרים לא היו מוצאים את השלב החדש הזה אם הם היו מעדיפים את הגרסה המקובלת, אמר.
