물 한 발이 발 아래 400 킬로미터 이상 숨겨져있을 수 있습니다.
그것은 지구 맨틀이 지각을 만나는 곳입니다. 지구 과학자들은이 천이 지대 (255 마일, 깊이 410km에서 시작) 아래에서 브루 크라이 트라고 불리는 물로 채워진 광물이 불안정하고 분해되어 지구 표면으로 흐르는 물 분자를 보낸다고 생각했습니다.
그러나 새로운 연구에 따르면 50 % 산화 마그네슘과 50 % 물인 브루 사이트는 분해되기 전에보다 안정된 또 다른 3D 구조로 변형됩니다. 11 월 21 일자 National Academy of Sciences 저널에 발표 된이 발견은 이전에 생각했던 것보다 더 깊이있는 지구에 물이 숨겨져 있음을 의미합니다.
스코틀랜드의 에든버러 대학 (University of Edinburgh)의 컴퓨터 물리학 강사 인 Andreas Hermann은 "전혀 기대하지는 않았다"고 말했다. "사람들은이 재료를 수십 년 동안 연구 해 왔으며, 결국이 물질이 붕괴되기 전에 다른 단계가 있을지 여부를 생각한 적이 없기 때문입니다."
깊은 지구를 조사
과학자들은 이전에 브루 클 라이트가 상단 맨틀 바로 아래 155km 깊이 (250km)의 천이 구역까지만 안정적으로 유지되었다고 믿었습니다. 부분적으로, 광물의 구조는이 견해를 알려 주었다. 브루 사이트 (Brucite)는 각 층의 분자가 서로 강하게 결합되어 있지만 다른 층에 약하게 연결된 층상 물질이다. 이와 같은 재료는 충분한 압력으로 압착되면 어떤 종류의 변화가 발생해야합니다. 연구자들은 이전에 약 200,000 기압에 도달하는 천이 구역 압력에 반응하여 잔인한 것이 무너질 것이라고 가정했다. (한 대기는 대략 해수면의 압력입니다).
플로리다 주립대 지질학과 교수 인 허만 (Hermann)과 그의 공동 저자 인 Mainak Mookherjee는 깊은 지구를 직접 조사 할 수 없었기 때문에 양자 역학적 계산을 사용하여 깊은 지구 조건에서 브루 크 라이트에 대한 다양한 구조를 분석했다.
Hermann은“이것은 빅 데이터 컴퓨팅이다. "우리는 수천 개의 구조를 만들고 모든 것을 최적화하며 다른 것보다 안정된 것이 있다면 그렇게 할 수있을 정도로 정확하게 계산을 수행합니다."
브루 사이트는 잘 연구되고 비교적 단순한 광물입니다. 그럼에도 불구하고 허먼은 새로운 계산의 핵심은 브루 카이트에 대한 기존의 가정을 무시하는 것이라고 말했다. 컴퓨터 프로그램을 통해 여러 달 동안 다양한 구조물을 가동 한 후 연구원들은 맨틀에서 발견 된 높은 압력을 견딜 수있는 이전에 알려지지 않은 브루 사이트의 단계를 발견했습니다.
이 새로운 Brucite 단계에서도 과학자들은 맨틀의 물질 양이나 미네랄이 얼마나 많은 양을 직접 측정 할 수 없습니다. 그러나 Hermann과 Mookherjee는 새로운 단계의 브루 카이트의 탄성 특성을 연구했습니다. 이것을 알고 지진 학자들은 지진의 흔적이 그들이 지나가는 암석의 탄성에 따라 다르기 때문에 맨틀에 얼마나 많은 브루 크 라이트가 있는지 탐지 할 수 있다고 Hermann은 말했다.
브루 카이트가 중요한 이유
현재의 추정에 따르면 지구의 모든 대양이 합쳐진만큼 지구는 깊은 물을 보유 할 수 있다고합니다. 이 물 저수지와 추가적인 트 로브 브루 크 라이트도 지구를 통한 물질 이동에 매우 중요합니다. 수분을 함유 한 미네랄이 지구의 층을 통과 할 때, 물질은 결국 분해되어 표면으로 돌아가는 물을 종종 화산 활동을 통해 방출합니다.
물은 화산과 판 구조론을 통해 광물을 재생하는 데 필수적입니다. 물은 섭입 구역에서 발생하는 것처럼 다양한 암석 물질이 서로를 통과하는 데 필요한 윤활을 제공하기 때문입니다. 또한 암반 사이클을 통과 할 때 일부 재료가 용해되는 데 도움이됩니다. 물이 없으면 지구는 지질 학적으로 정지 될 것이라고 Hermann은 말했다. 이것은 새로운 지각이나 토양이없고 화산 활동이 중단되었음을 의미합니다. 이러한 변화는 지구의 육지와 대기에 치명적인 영향을 미칠 수 있습니다.
허먼 교수는 지구 표면보다 훨씬 낮은 물 저수지에 대한 과학자들의 변화 가능성을 제외하고이 연구는 일반적으로 깊은 지구에 대한 새로운 사고 방식을 옹호한다고 말했다. 연구원들은 수용된 버전을 선호한다면이 새로운 단계를 찾지 못했을 것이라고 말했다.
