يشير الماس النادر إلى أن الماء يتربص بشكل أعمق بكثير في باطن الأرض مما كان يعتقد العلماء
قد يشير نوع نادر من الماس إلى أن الماء يمكن أن يتغلغل في باطن الأرض بشكل أعمق مما كان يعتقد العلماء سابقًا.
على الرغم من أن أكثر من 70٪ من كوكبنا مغطى بالمياه ، إلا أن هناك مياهًا تحتوي على معادن أكثر من 200 ميل (322 كيلومترًا) تحت الأرض ، بما في ذلك الوشاح العلوي ، الطبقة شبه القابلة للطرق التي “تطفو” القشرة فوقها. لطالما اعتقد العلماء أنه مع انتقال الوشاح العلوي إلى الوشاح السفلي الأكثر سخونة وكثافة ، يمكن أن تحتوي المعادن على كمية أقل من الماء.
لكن في دراسة جديدة نشرت في 26 سبتمبر في المجلة علوم الأرض الطبيعية (يفتح في علامة تبويب جديدة)، وجد الباحثون أن أ الماس تحتوي على شوائب ، أو أجزاء صغيرة من معادن أخرى ، يمكنها الاحتفاظ بمزيد من الماء ويبدو أنها وجدت على الحدود بين الوشاح العلوي والسفلي. تشير النتائج إلى أنه قد يكون هناك مياه أعمق في أرض مما اعتقد العلماء ، مما قد يؤثر على فهمنا لدورة المياه العميقة و الصفائح التكتونية.
كانت النتائج غير متوقعة ، حسبما قال المؤلف الرئيسي للدراسة تينجتينج جو ، والذي يعمل حاليًا فيزيائيًا للمعادن بجامعة بوردو في إنديانا ولكنه كان باحثًا في معهد الأحجار الكريمة بأمريكا في مدينة نيويورك وقت الدراسة.
قامت جو وزملاؤها بفحص الماس من النوع IaB ، وهو نوع نادر من الماس من منجم Karowe في بوتسوانا والذي يتكون في أعماق الأرض وغالبًا ما يكون في الأرض لفترة طويلة. لدراسة الماس ، استخدموا أشكال التحليل “غير المدمرة” ، بما في ذلك التحليل الطيفي الدقيق لرامان ، والذي يستخدم الليزر للكشف عن بعض الخواص الفيزيائية للمادة ، و الأشعة السينية الحيود لإلقاء نظرة على الهيكل الداخلي للماس دون قطعه وفتحه.
متعلق ب: قد تكون النقط العملاقة في وشاح الأرض تقود “مصنع الماس” بالقرب من قلب كوكبنا
داخل شوائب الماس ، وجد الباحثون معدنًا يسمى رينجوودايت ، والذي له نفس التركيب الكيميائي مثل الزبرجد الزيتوني ، وهو المادة الأولية للوشاح العلوي ولكنه يتشكل تحت مثل هذه الكثافة. درجة الحرارة وقال جو إنه حتى عام 2008 ، وجده العلماء فقط في عينة نيزكية. يوجد رينغوودايت عادةً في المنطقة الانتقالية بين الوشاح العلوي والسفلي ، على مسافة تتراوح بين 255 و 410 ميلاً (410 إلى 660 كم) تحت سطح الأرض ، ويمكن أن تحتوي على كمية من الماء أكثر بكثير من معادن Bridgmanite و ferropericlase ، والتي يُعتقد أنها تهيمن على الجزء السفلي. عباءة ، لاحظ مؤلفو الدراسة.
ولكن بدلاً من المعادن التي توجد عادةً في المنطقة الانتقالية ، كانت المنطقة المحيطة بهذا رينجوودايت عبارة عن أشكال من المعادن النموذجية في الوشاح السفلي. نظرًا لأن الماس المغلف يحافظ على خصائص هذه المعادن كما ظهرت في أعماق الأرض ، يمكن للباحثين العثور على درجات الحرارة التي تحملتها هذه المعادن والضغوط التي كانت تحتها ؛ قدروا عمق المعادن بحوالي 410 أميال (660 كم) تحت السطح ، بالقرب من الحدود الخارجية للمنطقة الانتقالية. وكشف التحليل كذلك أن الرينغووديت كان على الأرجح في طور الانهيار إلى معادن الوشاح السفلي الأكثر نموذجية في بيئة مائية أو مشبعة بالماء ، مما يشير إلى أن الماء قد يخترق من منطقة الانتقال إلى الوشاح السفلي.
(يفتح في علامة تبويب جديدة)
لاحظ المؤلفون أنه على الرغم من أن الأبحاث السابقة قد وجدت بعض أشكال المعادن من الوشاح السفلي في شوائب الألماس ، إلا أن مزيج المواد في هذا التضمين فريد من نوعه. وقال مؤلفو الدراسة إنه لم يتضح أيضًا من النتائج السابقة ما إذا كانت هذه المعادن تشير إلى وجود معادن تحتوي على الماء في الوشاح السفلي. نظرًا لعدم قيام أي شخص بأخذ عينات مباشرة من الصخور على عمق يزيد عن 7 أميال (11 كم) تحت سطح الكوكب ، فإن شوائب الماس هي أحد المصادر القليلة للمعادن من وشاح الأرض.
وقال جو إن النتائج قد يكون لها آثار على فهم دورة المياه العميقة ، أو دورة المياه بين سطح الكوكب والباطن العميق.
“الجدول الزمني لـ [water cycle] هو في الواقع أقصر بكثير إذا كان من الممكن تخزينه في مكان أعمق ، “قال جو ، مما يعني أن المياه سوف تستغرق وقتًا أقل لتجدد نفسها إذا تم تخزينها في أعماق الأرض.
قد تؤثر النتائج أيضًا على نماذج الصفائح التكتونية. قالت جو إنها تأمل في أن يتمكن العلماء من دمج نتائج هذه الدراسة في نماذج لكيفية تأثير الماء في الوشاح على عمليات مثل تيار الحمل الداخلي للأرض. يعمل هذا التيار على تغذية الصفائح التكتونية عن طريق تسخين غطاء الأرض بشكل غير متساوٍ ، مما يتسبب في ارتفاع الأجزاء الأكثر سخونة وتحريك صفائح الأرض على مدى ملايين السنين.
على الرغم من أن الشوائب يُنظر إليها أحيانًا على أنها عيوب في الماس تجعلها أقل استحسانًا ، كما قال جو ، إلا أنها يمكن أن توفر معلومات علمية قيمة.
قالت: “لا تخف من شراء الماس مع تضمينه” – فأنت لا تعرف أبدًا ما قد تحتويه.
نُشر في الأصل على Live Science.
