ขุมน้ำอาจซ่อนตัวอยู่ใต้ระยะทางกว่า 250 ไมล์ (400 กิโลเมตร)
นั่นคือสิ่งที่เสื้อคลุมโลกมาพบกับเปลือกโลก นักธรณีวิทยาได้คิดมานานแล้วว่าด้านล่างของช่วงเปลี่ยนผ่านนี้ (เริ่มต้นที่ 255 ไมล์หรือ 410 กม., ลึก) แร่ที่เต็มไปด้วยน้ำที่เรียกว่า brucite นั้นไม่เสถียรและสลายตัวดังนั้นส่งโมเลกุลน้ำที่ไหลไปยังพื้นผิวของดาวเคราะห์
แต่งานวิจัยใหม่แสดงให้เห็นว่าก่อนที่จะเกิด brucite ซึ่งเป็นแมกนีเซียมออกไซด์ 50 เปอร์เซ็นต์และน้ำ 50 เปอร์เซ็นต์จะสลายตัวมันจะเปลี่ยนเป็นโครงสร้าง 3 มิติที่เสถียรกว่า การค้นพบรายละเอียดออนไลน์วันที่ 21 พฤศจิกายนในวารสาร Proceedings ของ National Academy of Sciences หมายความว่ามีแหล่งน้ำอยู่ลึกลงไปในโลกมากกว่าที่เคยคิดไว้
Andreas Hermann ผู้เขียนร่วมด้านการศึกษาฟิสิกส์ที่มหาวิทยาลัยเอดินบะระในสกอตแลนด์กล่าวว่า“ ไม่ได้คาดหวังทั้งหมด” "เพราะผู้คนได้ศึกษาเนื้อหานี้มานานหลายสิบปีและไม่มีใครเคยคิดว่าจะมีระยะอื่นก่อนที่มันจะแตกสลายในที่สุด"
สำรวจโลกใต้พิภพ
ก่อนหน้านี้นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่า Brucite ยังคงมีความเสถียรเท่าเขตเปลี่ยนผ่านชั้นความยาว 155 ไมล์ (250 กม.) อยู่ใต้ชั้นบน บางส่วนโครงสร้างของแร่ธาตุแจ้งมุมมองนี้ Brucite เป็นวัสดุชั้นซึ่งโมเลกุลในแต่ละชั้นจะผูกพันกันอย่างรุนแรง แต่เชื่อมต่อกับชั้นอื่น ๆ อย่างอ่อน วัสดุเช่นนี้ถ้าถูกบีบด้วยแรงดันมากพอจะต้องได้รับการเปลี่ยนแปลงบางอย่าง ก่อนหน้านี้นักวิจัยสันนิษฐานว่าในการตอบสนองต่อแรงกดดันโซนการเปลี่ยนผ่านซึ่งมีประมาณ 200,000 บรรยากาศบรูกจะแตกสลาย (หนึ่งบรรยากาศประมาณคือความดันที่ระดับน้ำทะเล)
Hermann และผู้ร่วมเขียน Mainak Mookherjee ซึ่งเป็นศาสตราจารย์ด้านธรณีวิทยาที่ Florida State University ไม่สามารถตรวจสอบโลกลึกโดยตรงได้โดยใช้การคำนวณเชิงกลเชิงควอนตัม
“ นี่เป็นการประมวลผลข้อมูลขนาดใหญ่” เฮอร์มันน์กล่าว "เราสร้างโครงสร้างนับพันปรับโครงสร้างให้เหมาะสมทั้งหมดและทำการคำนวณที่แม่นยำเพียงพอหากสิ่งที่มีความเสถียรมากกว่าสิ่งอื่นเราสามารถพูดได้อย่างน่าเชื่อถือว่าเป็นเช่นนั้น"
Brucite เป็นแร่ที่มีการศึกษาที่ดีและค่อนข้างง่าย ถึงกระนั้นเฮอร์มันน์กล่าวว่ากุญแจสำคัญในการคำนวณแบบใหม่ก็คือการเพิกเฉยต่อสมมติฐานที่มีอยู่ในปัจจุบันเกี่ยวกับ brucite หลังจากใช้โครงสร้างต่าง ๆ เป็นเวลาหลายเดือนผ่านโปรแกรมคอมพิวเตอร์นักวิจัยพบว่าระยะก่อนหน้านี้ของ brucite ที่ไม่สามารถต้านทานแรงดันสูงที่พบในชั้นล่างได้
แม้ว่าจะมีเฟสใหม่ของ brucite แต่นักวิทยาศาสตร์ก็ยังไม่สามารถวัดปริมาณของสารในเสื้อคลุมโดยตรงหรือปริมาณน้ำที่แร่เก็บอยู่ อย่างไรก็ตาม Hermann และ Mookherjee ทำคุณสมบัติยืดหยุ่นของเฟสใหม่ของ brucite นักแฮร์มันน์กล่าวว่าการรู้เรื่องนี้อาจจะสามารถตรวจจับได้ว่ามีแร่ธาตุ brucite อยู่ในเนื้อโลกมากน้อยเพียงใดเพราะรูปร่างของแผ่นดินไหวแตกต่างกันไปตามความยืดหยุ่นของหินที่พวกมันเคลื่อนที่
ทำไม brucite ถึงสำคัญ
การประมาณการในปัจจุบันชี้ให้เห็นว่าโลกลึกอาจกักเก็บน้ำได้มากเท่ากับมหาสมุทรทั้งหมดบนพื้นผิวโลกรวมกัน น้ำจากอ่างเก็บน้ำแห่งนี้และสิ่งที่มีอยู่เพิ่มเติมอาจมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการเคลื่อนที่ของวัสดุผ่านโลก เมื่อแร่ธาตุที่ประกอบด้วยน้ำไหลผ่านชั้นของโลกวัสดุในที่สุดก็สลายตัวปล่อยน้ำที่ไหลกลับสู่พื้นผิวบ่อยครั้งผ่านกิจกรรมของภูเขาไฟ
น้ำมีความสำคัญต่อการรีไซเคิลแร่ธาตุผ่านการแปรสัณฐานของภูเขาไฟและแผ่นเปลือกโลกเนื่องจากมันให้การหล่อลื่นที่จำเป็นสำหรับวัสดุหินต่าง ๆ ที่เคลื่อนที่ผ่านซึ่งกันและกันเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นในเขตมุดตัว นอกจากนี้ยังช่วยให้วัสดุบางอย่างละลายเมื่อเคลื่อนที่ผ่านวัฏจักรหิน ถ้าไม่มีน้ำเฮอร์มันน์กล่าวว่าดาวเคราะห์จะหยุดนิ่งทางธรณีวิทยา นี่หมายความว่าไม่มีเปลือกโลกหรือดินใหม่และหยุดในภูเขาไฟ การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้อาจส่งผลกระทบร้ายแรงต่อพื้นดินและชั้นบรรยากาศของโลก
นอกเหนือจากการเปลี่ยนความเข้าใจของนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับแหล่งเก็บน้ำใต้พื้นผิวโลก Hermann กล่าวว่าการวิจัยนี้เป็นวิธีการคิดแบบใหม่เกี่ยวกับโลกใต้พิภพโดยทั่วไป นักวิจัยจะไม่พบเฟสใหม่นี้หากพวกเขาชื่นชอบเวอร์ชั่นที่เป็นที่ยอมรับเขากล่าว
