Zespół naukowców z Korei Południowej, Stanów Zjednoczonych i Niemiec dokonał niezwykłego odkrycia dotyczącego głębokich warstw Ziemi. Ich badania ujawniły, że na granicy rdzenia i płaszcza Ziemi, położonej około 2900 kilometrów pod powierzchnią, zachodzą zaskakujące procesy chemiczne.

Wcześniej sądzono, że wymiana materiałów między rdzeniem, a płaszczem Ziemi jest ograniczona. Jednak eksperymenty przeprowadzone pod wysokim ciśnieniem wskazują, że woda, dostająca się na tę granicę, reaguje z krzemem znajdującym się w rdzeniu. Powoduje to tworzenie krzemionki, która następnie przemieszcza się do płaszcza Ziemi.

Odkrycie to rzuca nowe światło na tzw. „warstwę E prime”, cienką strefę tuż nad rdzeniem Ziemi, którą zarejestrowano wcześniej za pomocą fal sejsmicznych. Naukowcy sugerują, że wymiana chemiczna między rdzeniem, a płaszczem przez miliardy lat mogła przyczynić się do powstania tej warstwy.

Charakterystyczna dla tej warstwy jest zmiana gęstości i prędkości fal sejsmicznych, co wskazuje na różne stężenia lekkich elementów, takich jak wodór czy krzem. Zmiana koncentracji tych elementów może tłumaczyć obserwowane zjawiska sejsmiczne oraz wpływać na dynamikę tej tajemniczej warstwy.

Badacze wykorzystali komórki diamentowe ogrzewane laserowo, aby symulować warunki panujące na granicy rdzenia i płaszcza. Wykazali, że woda, przenikająca do rdzenia Ziemi, może reagować chemicznie z obecnymi tam materiałami, tworząc bogatą w wodór warstwę na zewnętrznym rdzeniu oraz rozprowadzając kryształy krzemionki, które następnie wznoszą się i łączą z płaszczem.

To odkrycie wskazuje na bardziej złożony globalny cykl wodny niż sądzono wcześniej. „Wraz z naszym wcześniejszym odkryciem dotyczącym tworzenia się diamentów z wody reagującej z węglem w żelazie pod ekstremalnym ciśnieniem,” mówi Dan Shim, naukowiec materiałowy z Arizona State University, „wskazuje to na znacznie bardziej dynamiczną interakcję między rdzeniem, a płaszczem, sugerując znaczącą wymianę materiałów.”

Źródło: Science Alert