TEM-bilder av ringwoodite och bridgmanite före och efter glödgning. (A) Inverterad ljusfältsbild av ringwoodit före glödgning (ρi =11,0/μm2). (B) Inverterad ljusfältsbild av ringwoodit efter glödgning i 12 timmar vid 2000 K (ρf =0,87/μm2). (C) Mörkfältsbild av bridgmanit före glödgning (ρi =8,43/μm2). (D) Mörkfältsbild av bridgmanit efter glödgning i 24 timmar vid 1600 K (ρf =4,32/μm2). Rw., ringwoodit; Brg., bridgemanit. Kreditera: Vetenskapens framsteg 7 juni 2017:Vol. 3, Nej. 6, e1603024, DOI:10.1126/sciadv.1603024
(Phys.org) – Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Japan och Tyskland har hittat bevis som tyder på att mitten av jordens mantel rymmer lika mycket vatten som planetens hav. I sitt papper publicerat på open access -webbplatsen Vetenskapens framsteg , gruppen beskriver deras teori och deras experiment för att försöka bevisa att de stämmer.
Forskare är övertygade om att den översta delen av manteln och den nedre delen närmast kärnan är relativt vattenfria. Detta beror på att materialen de är gjorda av inte kan lagra vatten särskilt bra. Lagret däremellan (vid 410 till 660 kilometer under ytan), dock, har varit ett debattämne, med vissa som tror att det också är nästan vattenfritt och andra tyder på att det kan hysa enorma mängder vatten. Detta beror på att mellanmanteln domineras av mineralerna wadsleyit och ringwoodite, som är kända för att kunna hålla mycket vatten. I denna nya ansträngning, forskarna försökte lösa debatten med hjälp av logik och labbexperiment.
Teamet noterar att tidigare forskning har visat att viskositeten i mantelns mittzon är lägre än för både den övre manteln och den nedre manteln. För att ta reda på om mittzonen håller vatten, forskarna använde denna information och genomförde laboratorieexperiment avsedda att replikera sådana förhållanden. De skapade syntetisk ringwoodit för att representera mellanmanteln och bridgmanit för att representera material från den nedre manteln. De använde sedan en teknik som involverade mätning av dislokationsrörlighet för att härleda viskositet och tillsatte sedan vatten till ringwooditen. De rapporterar att detta minskade dess viskositet och matchade mätningar av den verkliga manteln - detta tyder på att den verkliga mellanmanteln gör det, verkligen, hålla vatten. Genom att justera mängden vatten som tillsätts deras syntetiska mantel och beräkna förändringar i viskositet, de kunde uppskatta hur vattensjuka de verkliga mineralerna är. De använde sedan den informationen för att beräkna hur mycket vatten som finns i hela mitten av manteln. De rapporterar att det är mycket nästan lika med mängden vatten i alla världens hav.
Fler tester måste göras, självklart, men om forskare utan tvekan kan bevisa att den mellersta manteln är fylld med vatten, det ifrågasätter teorier som tyder på att vatten har kommit till jorden från kometer.
© 2017 Phys.org
