Yerkabuğunun 400 mil derinliğinde hapsolmuş su okyanusu keşfedildi -12.08.2017

Yeryüzünün derinliklerinde, kaya manto tabakası içinde uzanan okyanus kadar su.. yapılan yeni araştırmaların gösterdiğine göre tespit edilen su "ringwoodite" adı verilen özel bir çeşit mineralin içinde hapsolmuş durumdadır..

Araştırmacıların söylediğine göre yapılan çalışmanın sonuçları, bilim insanlarının yeryüzündeki su döngüsünü ve Lehva tektoniğinin gezegendeki yüzey ile su arasında nasıl hareket ettiğini ayrıca yerkabuğunun dahili su rezervinin ne kadar olduğunu anlamasına yardım edecek..

Yeryüzü mantosu sıcaktır ve mantoyu oluşturan kayalık tabaka gezegenin çekirdeği ile kabuğu arasındadır. Bilim insanları geçiş bölgesi adını verdikleri, yukarı ve aşağı manto tabakaları arasında kalan yani dünya yüzeyinden 255 ila 410 mil (410 ila 660 kilometre) derinlikteki bu bölgenin nadir minerallere sahip hapsolmuş su içerebileceğinden uzun zamandır şüpheleniyorlardı. Ancak keşfedilen su için bilim insanlarının elindeki doğrudan kanıtlar şuan için hala eksik..

Eğer geçiş bölgesi gerçekten su için derindeki bir depoysa bunu görmek adına araştırmacılarca ringwoodite mineralince zengin su üzerinde deneyler yürütüldü. Bu deneylerde Amerika Birleşik Devletleri altındaki manto tabakası boyunca seyahat eden sismik dalgalar analiz edildi ve sayısal modellerle çalışıldı. Böylece araştırmacılar aşağıya doğru manto boyunca takip eden materyalin geçiş bölgesi ve aşağı manto tabakası arasındaki sınırın karşılaşma alanı gibi yumuşadığını keşfetti

New Mexico üniversitesinden bir sismolog ve yeni çalışmanın yayınlandığı Science dergisinin yazarı olan Brandon Schmandt söz konusu araştırma hakkında "Eğer biz bu yumuşamayı tespit ediyorsak, o takdirde geçiş bölgesi bu suya sahip olabilir" açıklamsını yapmıştır. "Geçiş bölgesi oldukça fazla suyu tutabilir ve bu su potansiyel olarak tüm okyanuslardaki gibi H2O'nun aynısına sahip olup tutacaktır." (Yumuşama suyun serbest olmasının bir yoludur. Öyleki, araştırmacıların söylediğine göre Yerin aşağı mantosunun altındaki koşullar dengesizdir.)

Ringwoodite nadir bulunan türde bir mineral olup, çok yüksek basınç ve sıcaklık altındaki olivin'den şekillenmiştir. Böylece onlar geçiş bölgesindeki mantoyla ilgili bilgiyi hediye olarak sunar. Labaratuvar çalışmalarının gösterdiğine göre bu mineral su içerebilir. Ancak likit, donmuş yada buhar olarak değil.. Bunun yerine ringwoodite'in moleküler yapısında hapsolmuş Hikroksid iyonları şeklinde..(Bağlı hidrojen ve oksijen atomları ile)

Mart ayında diğer bir araştırmacı grup tarafından mantoda su içeren ringwoodite ile örtülmüş olağan dışı elmas varlığı keşfedildi. Bununla birlikte bulgular geçiş bölgesinin oldukça fazla su içerebileceği fikrini verdi. Bilim insanları mantodaki ringwoodite örneğini analiz etmeyi başardılar. (Diğer bütün örnekler labaratuvarda üretilmiş yada meteorlardan elde edilmişti ve bu nedenle mantodaki ringwoodite'i temsil etmiyor olabilirdi.)

Araştırmacılar ringwoodite'in kristal yapısının geçiş bölgesinde su tutulmasına imkan verdiğini biliyordu. Fakat bu yapısı aşağı manto tabakası sınırı boyunca meydana gelen (zamanla basınç ve sıcaklık yükselmesi gibi) hareketler nedeniyle değişebilir. Çünkü ringwoodite hariç aşağı mantodaki minerallerin yapısı suyu tutamıyor. Schmandt ve Jacobsen bu durumu kayaların yumuşamasıyla geçiş bölgesinin altındaki aşağı manto tabakasında akışkan hale gelmesiyle açıklıyor. "Erime sudan kurtulmanın bir yoludur."

Jacobsen ve onun yönlendirdiği arkadaşları labaratuvar deneyleri çalışmalarıyla oluşturdukları simulasyon ile yerin derinliklerinde seyahat edercesine, ringwoodite'in bulunduğu geçiş bölgesinde neler meydana geldiğini anlamaya çalıştılar. Onlar su içeren ringwoodite'i sentezleyerek geçiş bölgesindeki sıcaklık ve basıncı yeniden ürettiler. Lazerler yardımıyla ısıtıldıkça ve elmas benzeri örslerle sıkıştırıldıkça geçiş bölgesideki ortam tekrarlandı.

Uyguladıkları yöntemin diğer özelliğiyse şuydu; Onlar aşağı manto tabakasındaki koşulları taklid ederek sıcaklık ve basıncı yavaşça yükselttiler. Daha sonra ringwoodite silikat peroksit adı verilen diğer bir madde içerisinde dönüştü ve geçişli elektron mikroskobunun gösterdiğine göre bu mineral, peroksitin tek kristalinin etrafında bulunan erimiş silikat içeriyordu

Araştırmada kıtasal ölçekli bir sismik gözlem evi olan USArray'in Amerika Birleşik Devletleri boyunca uzanan portatif sismometrelerinden oluşan bir ağ kullanıldı. Schmandt geçiş bölgesinden aşağı manto tabakasına geçen sismik dalgaları analiz ettğinde söz konusu dalgaların aşağı manto tabakasına geçerken yavaşladığını tespit etti.. İşte bu durum sınır boyunca yumuşamanın olduğu fikrini veriyordu. Daha da önemlisi, modellerin gösterdiğine göre sismik hızın yavaşlaması heryerde meydana gelmiyordu. Dalga hızının azalması yanlızca geçiş bölgesinden aşağı manto tabakasına geçildiği yerlerin aşağısında, araştırmacıların tahminine göre materyalin (ringwoodite) olduğu yerleri takip ediyordu.

Tabakaların sınırında meydana gelen erime sonucu muhtemelen su tutabilen minerallerden kurtularak tekrar yukarı geri dönmektedir. Schmandt'ın belirttiğine göre bu mekanizma geçiş bölgesinde sabit bir su rezervi olmasına izin veriyor.

1. Makalenin Orjinalini Okuyabilirsiniz | Yeni sekmede açılır