La adâncimi mari sub pământ, este foarte cald și presiunea crește - iadul este mai rău decât ceea ce a descris Dante. Dar, mai recent, oamenii de știință au început să bănuiască că există ceva în acest iad pe care nimeni nu se aștepta să îl găsească acolo - apă. Și în cantități mari: la o adâncime de patru sute de kilometri, apa subterană este de zece ori mai mare decât în oceanele de pe Pământ.
Dar această apă nu curge sau se stropește. Există sub formă de picături uneori mai multe sau chiar o singură moleculă de minerale încorporate în rețeaua cristalină. Dar această apă poate arunca lumina asupra unor mistere nerezolvate despre originea Pământului, despre erupțiile grandioase ale vulcanilor cu râuri de lavă.
Există multe aluzii diferite la existența acestei ape „ascunse”. Primul este cantitatea insuficientă de apă de pe planeta noastră în comparație cu meteoriții. Oamenii de știință se gândesc la acest mister de mulți ani.
Potrivit lui Thomas Ahrens, geofizician la Institutul de Tehnologie din California din Pasadena, puteți estima cât de multă apă era în sistemul solar în tinerețea sa, dacă analizați compoziția meteoriților care au coborât la noi din acele zile îndepărtate. Acestea conțin aproximativ trei procente din apă, iar pe Pământ conține fracții mici de procent (din masa totală). Apare o întrebare firească: unde a plecat toată această apă?
Mulți oameni de știință cred că la scurt timp după formarea Pământului, a fost lovit de un corp ceresc de mărimea lui Marte. A eliminat o bucată semnificativă din masa din care s-a format Luna, ne-a privat planeta de atmosferă și, în același timp, cea mai mare parte a apei. Dar există indicii că ceva a rămas în adâncurile Pământului.
Primul este conținutul de izotopi heliu-3 și heliu-4 din aflorile de lavă de la vulcani. Heliul-4 se formează ca urmare a decăderii radioactive, iar heliul-3 a rămas încă din primele momente ale nașterii Universului. Potrivit lui Ahrens, heliul-3 iese din roci adânci, este mult mai volatil decât apa. Dacă există heliu-3 în adâncurile Pământului, atunci este foarte posibil să existe și apă. „Heliul-3 ne oferă dovezi clare că Pământul conține diferite substanțe în roci”, subliniază Arens.
Al doilea este kimberlitele, roci îmbogățite în fier și magneziu, care ies la suprafața Pământului din mantaua sa prin canale înguste. Ele cresc diamante cu ele, care pot apărea doar la adâncimi de cel puțin 180 de kilometri. Călătoresc de-a lungul acestor țevi și roci similare cu mica, care aduc multă apă la etaj.
Video promotional:
Stephen Haggerty de la Universitatea din statul american Massachusetts a descoperit că kimberlitele transportă minerale numite majorite, care se formează la adâncimi cuprinse între 300 și 670 de kilometri. Și de acolo aduc apă, iar 670 de kilometri este granița dintre mantaua superioară și cea inferioară.
Datele seismice mărturisesc și despre apă: apa încetinește viteza sunetului care trece prin roci. Este exact ceea ce văd geologii - undele seismice trec inexplicabil încet prin manta. Până la sfârșitul anilor optzeci ai secolului trecut, se credea că interiorul Pământului era suficient de uscat. Punctul de vedere general acceptat a fost că poate exista apă sub suprafață, dar nu mai adânc de 200 de kilometri, pur și simplu nu există nicăieri pentru a se ascunde. Rocile sunt prea fierbinți pentru a conține apă.
Descoperirea a venit la Universitatea din Colorado, când Joseph Smith studia un mineral numit Wadsleyite. Este format din siliciu, magneziu și oxigen și, potrivit oamenilor de știință, este situat la o adâncime de 400 până la 700 de kilometri sub suprafața Pământului. Desigur, oamenii de știință nu pot privi o astfel de adâncime și pot explora mineralul în condiții naturale. Le creează o căldură și o presiune „infernală” în laboratoarele lor. Wadsleyitul a fost studiat din 1960, dar în formă uscată. Descoperirea lui Smith a fost că și-a descoperit proprietatea neobișnuită - chiar și atunci când este încălzită la peste o sută de grade, reține apa.
În 1987, un grup de cercetători australieni condus de Ted Ringwood a descoperit că alte câteva minerale pot conține apă la temperaturi și presiuni ridicate. Jay Bass de la Universitatea din Illinois a remarcat: „Dintr-o dată, ne-am dat seama că există oceane și oceane de apă sub Pământ”. Se estimează că wadsleyitul poate conține 3,3% apă. Nu sună foarte impresionant, dar poate exista un abis wadsleyit sub Pământ. Potrivit lui Smith, la o adâncime de 400-500 de kilometri ar putea exista șaizeci la sută de wadsleyită, iar apoi o mică 3,3% din apa din ea ne va da zece oceane de apă ale Pământului, despre care au fost discutate la început.
Dan Frost, geolog la Washington Geophysical Laboratory, crede că ar putea fi și mai multă apă. Personalul său estimează că materialele de lavă sticloase pot conține până la cinci sute de părți pe milion de apă. Și asta înseamnă încă treizeci de oceane. Principala problemă este că oamenii de știință obțin toate informațiile despre mineralele mantalei din stratul superior al acesteia. Urmează extrapolarea că întreaga manta este uniformă.
Căutările au continuat și, în 1997, un grup condus de Smith a găsit wadsleyite-II, un alt mineral purtător de apă care nu se descompune nici măcar adânc în manta. Și totuși, acestea sunt doar ipoteze despre cum se vor comporta mineralele în condiții subterane.
Prezența apei în interior poate influența foarte mult evenimente precum apariția unor noi insule și erupții masive de lavă vulcanică. Ambele sunt exemple de „puncte fierbinți”, care, potrivit oamenilor de știință, reprezintă aflorimentele lavei topite la suprafață. Se credea că lava iese la suprafață din cauza creșterii bulelor fierbinți, dar nu a fost niciodată luată în considerare posibilitatea ca procesul de evaporare a lichidului să fie cauza creșterii.
Principalele obiecții ale adversarilor oceanelor subterane sunt simple și de înțeles: sub influența temperaturilor ridicate, apa trebuie să se evapore. Dar experimentul aduce tot mai multe dovezi în favoarea susținătorilor apelor subterane. Guust Nolet din Princeton a descoperit că viteza seismică a fost neașteptat de lentă în scutul tectonic de sub Europa Centrală. Este un continent vechi și este format din roci reci și dense, unde nimic nu ar trebui să ducă la o scădere a vitezei undelor seismice. Nolet crede că apa adâncă este singura explicație posibilă.
Ipoteza oceanelor subacvatice tocmai s-a născut, iar oamenii de știință nu au transpus-o încă în categoria unei teorii fiabile. Una dintre cele mai recente domenii de cercetare este o încercare de a înțelege dacă apa trece de la suprafață în adâncurile Pământului și cât de mult din ea iese de acolo. În special, Nolet crede că zona de sub Europa este alimentată constant de apă de la suprafață. Sunt în curs calcule interesante cu privire la modul în care apa subterană poate afecta starea atmosferei, efectul de seră și climatul prezent și viitor.
Alexandru Semyonov
