Thomas Dalton
0 
2610
53
Když se zemské tektonické desky ponořily pod sebe, vtáhly do vnitřku planety třikrát tolik vody, než se dříve myslelo.
To jsou výsledky nového příspěvku publikovaného dnes (14. listopadu) v časopise Nature. Vědci dokázali odhadnout, kolik vody se dostane do hornin, které se ponoří hluboko pod hladinu, pomocí přirozených seismických rachotů subdukační zóny náchylné k zemětřesení na příkopu Marianas, kde se tichomořská deska klouže pod filipínskou deskou. [Na fotografiích: Oceán skrytý pod zemským povrchem]
Nález má hlavní důsledky pro pochopení zemského hlubokého cyklu, napsal výzkumník mořské geologie a geofyziky Donna Shillingtonová z observatoře Země Lamont-Doherty na Columbia University v op-ed doprovázející nový dokument. Voda pod povrchem Země může přispět k rozvoji magmatu a může mazat chyby, což zvyšuje pravděpodobnost zemětřesení, napsal Shillington, který se nezúčastnil nového výzkumu.
Hluboký vodní cyklus
Voda je uložena v krystalické struktuře minerálů, napsal Shillington. Kapalina se začleňuje do zemské kůry, a to jak ve formě zcela nových, horkých oceánských desek, které jsou horké, tak i když se stejné desky ohýbají a praskají, když se mele pod svými sousedy. Tento posledně jmenovaný proces, nazývaný subduction, je jediným způsobem, jak voda proniká hluboko do kůry a pláště, ale o tom, jak se voda během procesu pohybuje, je málo známo, vedoucí studie Chen Cai z Washingtonské univerzity v St. nový papír.
„Než jsme provedli tuto studii, každý vědec věděl, že voda musí být odváděna subductingovou deskou,“ řekl Cai. "Ale prostě nevěděli, kolik vody."
Vědci použili data shromážděná sítí seismických senzorů rozmístěnou kolem centrálního příkopu Marianas v západním Tichém oceánu. Nejhlubší část příkopu je téměř 7 mil (11 km) pod hladinou moře. Senzory detekují zemětřesení a ozvěny zemětřesení, které zvoní zemskou kůží jako zvonek. Cai a jeho tým sledovali, jak rychle tito temblori cestovali: Řekl, že zpomalení rychlosti by naznačovalo zlomeniny ve skalách naplněné vodou a „hydratované“ minerály, které blokují vodu v krystalech.
Chybějící voda
Vědci pozorovali taková zpomalení hluboko do kůry, asi 18 km (30 km) pod povrchem, řekl Cai. Použitím naměřených rychlostí, spolu se známými zjištěnými teplotami a tlaky, tým vypočítal, že subdukční zóny přitahují 3 miliony teragramů vody do kůry každý milion let (teragram je miliarda kilogramů).
Mořská voda je těžká; krychle této vody dlouhé 1 metr (3,3 stopy) na každé straně by vážila 1 024 kilogramů (2 250 liber). Přesto je částka stažená subdukčními zónami ohromující. Je to také třikrát tolik vody, kolik bylo dříve odhadováno, že se do vody dostanou subdukční zóny, řekl Cai.
A to vyvolává několik otázek: Voda, která klesá, musí přijít, obvykle v obsahu vulkanických erupcí. Nový odhad toho, jak hodně vody klesá, je větší než odhady toho, kolik je vypouštěno sopkami, což znamená, že vědci v jejich odhadech něco chybí, uvedli vědci. V oceánech není žádná chybějící voda, řekl Cai. To znamená, že množství vody vtažené dolů do kůry a množství vystrčené zpět ven by mělo být přibližně stejné. Skutečnost, že tomu tak není, naznačuje, že existuje něco o tom, jak voda prochází vnitřkem Země, což vědci dosud nechápou.
"Na tento aspekt je třeba zaměřit mnohem více studií," řekl Cai.
- 50 Zajímavá fakta o Zemi
- Infographic: od nejvyšší hory po nejhlubší oceánský příkop
- Časová osa fotografie: Jak se Země formovala