Nagy mélységben a föld alatt nagyon meleg van, és a nyomás növekszik - a pokol rosszabb, mint amit Dante leírt. De a közelmúltban a tudósok kezdték gyanítani, hogy van valami ebben a pokolban, amit senki sem számított arra, hogy ott talál - víz. És nagy mennyiségben: négyszáz kilométer mélységében a föld alatti víz tízszer több, mint a Föld óceánjainál.
De ez a víz nem folyik és nem fröccsen. Cseppek formájában létezik, néha több vagy akár egyetlen molekula is beágyazódik az ásványi anyagok kristályrácsába. De ez a víz képes megvilágítani néhány megoldatlan rejtélyt a Föld keletkezéséről, a láva folyókkal folytatott grandiózus vulkánkitörésekről.
Ennek a "rejtett" víznek sokféle utalása van. Az első a bolygónkon a meteoritokhoz képest nem elegendő mennyiségű víz. A tudósok sok éven át fontolgatták ezt a rejtélyt.
Thomas Ahrens, a pasadenai Kaliforniai Műszaki Intézet geofizikusa szerint megbecsülheti, hogy mennyi víz volt a Naprendszerben kora ifjúkorában, ha elemzi a meteoritok összetételét, amelyek azokból a távoli napokból kerültek hozzánk. Körülbelül három százalék vizet tartalmaznak, és a Földön ez az összes tömeg kis százaléka. Természetes kérdés merül fel: hová lett ez a víz?
Sok tudós úgy véli, hogy a Föld kialakulása után nem sokkal a Mars méretű égitest ütött rá. Kiütötte a tömeg jelentős részét, amelyből a Hold képződött, megfosztotta bolygónkat a légkörtől és egyúttal a víz nagy részétől is. De vannak arra utaló jelek, hogy valami a Föld mélyén marad.
Az első a hélium-3 és a hélium-4 izotópok tartalma a vulkánok lávakibocsátásaiban. A hélium-4 a radioaktív bomlás eredményeként képződik, és a hélium-3 az Univerzum születésének első pillanataitól megmaradt. Ahrens szerint a hélium-3 mély kőzetekből kerül ki, sokkal illékonyabb, mint a víz. Ha a Föld mélyén van hélium-3, akkor teljesen lehetséges, hogy van víz is. "A hélium-3 egyértelmű bizonyítékot szolgáltat számunkra, hogy a Föld a kőzeteiben valóban tartalmaz különféle anyagokat" - hangsúlyozza Arens.
A második a kimberlitek, vaszal és magnéziummal dúsított kőzetek, amelyek keskeny csatornákon jutnak palástjáról a Föld felszínére. Gyémántokat emelnek magukkal, amelyek csak legalább 180 kilométeres mélységben fordulhatnak elő. Ezeken a csillákhoz hasonló csöveken és sziklákon haladnak, amelyek sok vizet hoznak az emeletre.
Promóciós videó:
Stephen Haggerty, a Massachusettsi Amerikai Állami Egyetem felfedezte, hogy a kimberlitek hordoznak egy majorit nevű ásványt, amely 300-670 kilométeres mélységben képződik. Innen pedig vizet hoznak, és 670 kilométer a határ a felső és az alsó palást között.
A szeizmikus adatok a vízről is tanúskodnak: a víz lelassítja a sziklákon áthaladó hang sebességét. A geológusok pontosan ezt látják - a szeizmikus hullámok megmagyarázhatatlanul lassan haladnak át a paláston. A múlt század nyolcvanas éveinek végéig azt hitték, hogy a Föld belseje elég száraz. Az általánosan elfogadott nézet az volt, hogy a felszín alatt lehet víz, de nem lehet mélyebb 200 kilométernél, ráadásul egyszerűen nincs hova bújnia. A sziklák túl forrók ahhoz, hogy vizet tartalmazzanak.
Az áttörés a Colorado Egyetemen történt, amikor Joseph Smith a Wadsleyite nevű ásványt tanulmányozta. Szilíciumból, magnéziumból és oxigénből áll, és a tudósok szerint 400-700 kilométeres mélységben helyezkedik el a Föld felszíne alatt. Természetesen a tudósok nem nézhetnek ilyen mélységbe, és természetes körülmények között fedezhetik fel az ásványi anyagot. "Pokoli" hőt és nyomást teremtenek számukra laboratóriumukban. A Wadsleyitet 1960 óta tanulmányozzák, de száraz formában. Smith felfedezése az volt, hogy felfedezte szokatlan tulajdonságát - még száz fok feletti melegítés esetén is visszatartja a vizet.
1987-ben egy ausztrál kutatócsoport Ted Ringwood vezetésével felfedezte, hogy számos más ásványi anyag tartalmazhat vizet magas hőmérsékleten és nyomáson. Jay Bass, az Illinoisi Egyetem munkatársa megjegyezte: "Hirtelen rájöttünk, hogy a Föld alatt óceánok és víz óceánok vannak." Becslések szerint a wadsleyite 3,3% vizet tartalmazhat. Nem hangzik túl lenyűgözőnek, de lehet, hogy a Föld alatt van egy wadsleyite-szakadék. Smith szerint 400-500 kilométeres mélységben hatvan százaléka lehet wadsleyite-nek, és akkor a benne lévő víz szánalmas 3,3% -a tíz földi óceán vizet ad nekünk, amelyekről az elején szó esett.
Dan Frost, a washingtoni geofizikai laboratórium geológusa úgy véli, még több víz lehet. Munkatársainak becslése szerint az üveges láva anyagok akár ötszázmillió rész vizet is tartalmazhatnak. És ez még harminc óceán. A fő probléma az, hogy a tudósok minden információt megkapnak a köpeny ásványairól a felső rétegéből. Ezután következik az extrapoláció, miszerint az egész palást egységes.
A keresés folytatódott, és 1997-ben egy Smith által vezetett csoport megtalálta a wadsleyite-II-t, egy másik víztartalmú ásványi anyagot, amely még a palást mélyén sem bomlik el. És mégis, ezek csak hipotézisek arról, hogy az ásványok hogyan fognak viselkedni a föld alatti körülmények között.
A víz jelenléte nagyban befolyásolhatja az olyan eseményeket, mint az új szigetek megjelenése és a vulkáni láva hatalmas kitörése. Mindkettő példa a "forró pontokra", amelyek a tudósok szerint az olvadt láva kitermelését jelentik a felszínen. Korábban azt gondolták, hogy a láva a forró buborékok emelkedése miatt kerül a felszínre, de soha nem vették figyelembe annak lehetőségét, hogy a folyadék párolgásának folyamata lehet az emelkedés oka.
A földalatti óceánok ellenzőinek fő kifogásai egyszerűek és érthetőek: magas hőmérséklet hatására a víznek el kell párolognia. De a kísérlet egyre több bizonyítékot hoz a talajvíz támogatóinak javára. Guust Nolet, Princeton felfedezte, hogy a szeizmikus sebesség váratlanul lassú volt a Közép-Európa alatti tektonikus pajzsban. Ez egy régi kontinens, hideg, sűrű kőzetekből áll, ahol semmi sem vezethet a szeizmikus hullámok sebességének csökkenéséhez. Nolet úgy véli, hogy a mély víz az egyetlen lehetséges magyarázat.
A víz alatti óceánok hipotézise éppen most született, és a tudósok még nem fordították le egy megbízható elmélet kategóriájába. Az egyik legújabb kutatási terület az a kísérlet, hogy megértsük, a víz a felszínről a Föld mélyére jut-e, és mennyi származik onnan. Különösen Nolet úgy véli, hogy az Európa alatti területet folyamatosan táplálja a felszínről érkező víz. Érdekes számítások folynak arról, hogy a talajvíz miként befolyásolhatja a légkör állapotát, az üvegházhatást, a jelenlegi és a jövő éghajlatát.
Alekszandr Semjonov