นักวิทยาศาสตร์เพิ่งค้นพบน้ำแข็งชนิดใหม่ที่แปลกภายในเพชรลึกของโลก
(tomekd/istock)
ด้วยการค้นพบน้ำที่ติดอยู่ในเพชรจากใต้ดินลึกนักธรณีวิทยากำลังคิดว่าโลกของเราอาจมีน้ำภายในมากกว่าที่เราเคยรู้
ไม่เพียง แต่จะต้องมีการคำนวณใหม่เล็กน้อยของปริมาณน้ำทั้งหมดที่โลกของเราเกิดขึ้น แต่มันจะเปลี่ยนวิธีที่เราทำแบบจำลองทุกอย่างจากวิธีที่ความร้อนเคลื่อนผ่านเปลือกโลกเป็นแบบจำลองการทำนายความถี่ของการเกิดแผ่นดินไหว
นักวิจัยทำการค้นพบโดยการวิเคราะห์วิธีการรังสีเอกซ์ที่กระจายผ่านเพชรที่เก็บจากแอฟริกาตอนใต้จีน Zaire และ Sierra Leone
โมเลกุลของน้ำที่พบในเพชรเหล่านี้ถูกบีบลงในรูปแบบที่เป็นของแข็ง แต่พวกเขาเป็นตัวแทนของสระน้ำของเหลวที่ติดอยู่ในหินไกลออกไป - ใต้ส่วนของเสื้อคลุมที่เรียกว่าเขตการเปลี่ยนภาพ-
ในขณะที่มีการประมาณการก่อนหน้านี้เกี่ยวกับปริมาณน้ำที่สามารถบรรจุด้วยหินร้อนแรงดันที่ระดับความลึกเหล่านั้นวิธีเดียวที่จะมั่นใจในการคาดเดาใด ๆ คือการได้รับตัวอย่าง
เนื่องจากเรากำลังพูดถึงใต้ดินมากกว่า 600 กิโลเมตร (ประมาณ 400 ไมล์) ใต้ดินคุณสามารถลืมขุดลงไปเพื่อคว้าแมกมาจำนวนหนึ่ง
โชคดีที่มีทางออกในลิฟต์แก้วเล็ก ๆ ของธรรมชาติ - เพชร
เมื่อไม่นานมานี้มีแร่ธาตุที่เรียกว่าแคลเซียมซิลิเกต perovskite (Casio3)ค้นพบภายในเพชร- แม้จะมีความชุกของแร่ธาตุในธรณีวิทยาของโลกของเรา แต่ก็ไม่เคยเห็นมาก่อน - เพราะมันก่อตัวขึ้นใต้ดิน
ในทำนองเดียวกันโมเลกุลของน้ำจากใต้เขตการเปลี่ยนแปลงนั้นถูกจัดขึ้นภายใต้แรงกดดันภายในข้อบกพร่องในเมทริกซ์ของคาร์บอนของคริสตัลเพชร
การบีบโมเลกุลของน้ำเข้าด้วยกันบังคับให้พวกเขาจัดเรียงตัวเองให้เป็นโครงสร้างที่แตกต่างกันเปลี่ยนเป็นรูปแบบของน้ำแข็ง - และมันก็ไม่เหมือนสิ่งที่ง่ายที่คุณสามารถหาได้ในช่องแช่แข็งของคุณ
แรงกดดันที่แตกต่างกันสามารถผลักดันโมเลกุลของน้ำให้เป็นช่วงของการกำหนดค่าและโครงสร้างเฉพาะนี้เรียกว่า Ice-VII ในขณะที่มันถูกผลิตขึ้นในห้องปฏิบัติการโดยใช้ภาชนะบรรจุแรงดันไปจนถึงบรรยากาศนับหมื่น แต่นี่เป็นครั้งแรกที่ Ice-VII ได้รับการแสดงให้เห็นว่ามีอยู่ในโลกธรรมชาติทำให้เป็นแร่ธาตุโดยสุจริต
จากการวิเคราะห์ของทีมเพชรโมเลกุลของน้ำจะต้องติดอยู่เป็นของเหลวเมื่อผลึกเกิดขึ้นประมาณ 610 ถึง 800 กิโลเมตร (400 ถึง 500 ไมล์) ใต้พื้นผิว
เฉพาะเมื่อพวกเขาขึ้นไปแรงดันที่เปลี่ยนแปลงจะผลักดันพวกเขาให้เป็นรูปแบบที่อนุญาตให้พวกเขาติดอยู่ในตำแหน่งเป็น ICE-VII
ข่าวดีก็คือการรวมเป็นหลักฐานแรกที่แสดงให้เห็นว่ามีน้ำที่ไม่ได้ผูกไว้ที่ระดับความลึกดังกล่าวซึ่งส่วนใหญ่เป็นของเหลวเค็ม
น่าเสียดายที่มันไม่ได้บอกว่ามีน้ำอยู่ในกระเป๋าดังกล่าวมากแค่ไหนหรือโซนน้ำเหล่านี้จะเป็นอย่างไร
การรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับพวกเขาจะช่วยแจ้งความเข้าใจของเราว่าอนุภาคกัมมันตรังสีที่ละลายน้ำได้จะไหลไปใต้เปลือกโลกซึ่งจะส่งผลต่อวิธีที่เราคำนวณการถ่ายโอนความร้อนจากแกนกลางไปยังพื้นผิว
การตอกย้ำการกระจายตัวของน้ำก็สามารถเปลี่ยนแปลงการคาดการณ์ได้ว่าส่วนของเปลือกโลกจมอยู่ใต้ซึ่งกันและกันอย่างไร
รัฐธรรมนูญแร่ของแผ่นเปลือกโลกสร้างความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญต่อความหนาแน่นและอุณหภูมิที่พวกเขาละลายปัจจัยที่สามารถช่วยปรับปรุงแบบจำลองแผ่นดินไหว
การได้รับการยืนยันว่าน้ำไหลมีอยู่จริงที่ระดับความลึกเหล่านี้เป็นการเริ่มต้นที่ดีและทำให้คุณสงสัยว่าความลับอื่น ๆ ที่อาจแฝงตัวอยู่ในอัญมณีที่ชื่นชอบของโลก
งานวิจัยนี้ตีพิมพ์ภายในศาสตร์-