地幔中的水比海洋总和还要多？( 二 ) _小知识

图片：Lucy Reading-Ikkanda/Quanta Magazine

2、诱人的线索
当球迷们堆积在巴西不雅看2014年宿世界杯时，一小群地质学家前去巴西利亚以西约2000公里的城市胡尼纳四周的农田中寻找从本地河道淘来的钻石。因为钻石在高温高压下形当作，所以可能携带着少量矿物。因为钻石十分坚硬，当它们被火山喷发到地表时，内部的地幔矿物被很好地保留了下来。研究人员采办了1000多颗黑点最多、富含矿物质的晶体。此中一名科学家格雷厄姆·皮尔森将数百颗钻石带回了他在阿尔伯塔年夜学的尝试室。
研究发现它不仅是含水的尖晶橄榄石，并且含水量约为1% 。新墨西哥年夜学地动学家布兰登·施曼特说：就可托度而言，这是一个主要发现，科学家们初次获得了过渡带水化样本，那么认为过渡带的其他部门也有水合物的设法毫不疯狂。若是认为一个晶体代表了整个过渡区的平均值，那这就有点疯狂了。究竟结果钻石只有在特定前提下才能形当作，而这个样本可能来自于含水多的地域。

艾伯塔年夜学地球化学家格雷厄姆·皮尔森带领团队从地幔中发现了含水矿物。图片版权：Natasha Barrett

【地幔中的水比海洋总和还要多？】为了领会水合尖晶橄榄石的分布环境，施曼特和杰克布森等人一路用地动波绘制了一份地图。因为对流感化，水合尖晶橄榄石会下沉，当它下降到过渡区以下区域时，上升压力会将水挤出，导致矿物融化。在地幔物质下降的过渡带下方，这些熔融矿物会让地动波俄然减速。经由过程测量海说神聊美地域的地动波速度，研究人员发现，在过渡带之下，如许的水池确实很常见。在欧洲阿尔卑斯山下测量地动波的研究也发现了近似例子。
本年3月，由拉斯维加斯内华达年夜学矿物学家奥利弗·茨亨纳带领的研究小组发现了含有现实水冰碎片的钻石，这是研究人员初次从地幔中不雅测到自由存在的水分子。这些样品可能更有利地申明了形当作钻石的前提十分潮湿，而无法申明水遍及存在于储层。这种水被称为ice-VII高压水，南非和中国的很多处所都有它呈现，是以它分布可能相对普遍。卡内基科学研究所地质学家史蒂文·施莱伊说：几年后会发现ice-VII加倍遍及，它也将告诉我们它和尖晶橄榄石有着不异履历。但若是真是如许，地幔里布满了水，那水是若何达到地幔的呢？
3、水的发源
按照尺度说法，地球的水资本来自于外太空。地球四周的太阳形当作区域太热以至于水等挥发性化合物无法固结；是以新生的地球起头变得干燥，直到来自遥远太阳系富含水分的天体撞击地球并将水输送到地表时，地球才起头变得潮湿。撞击地球的年夜部门天体可能不是彗星，而是被称为碳质球粒陨石的小行星，它携带了自身20%重量的水，储存在氢状的尖晶橄榄石中，可是若是在过渡区有年夜量水资本，水发源说法将不得不改变。

西海说神聊年夜学矿物学家史蒂夫·杰克布森认为地幔可以比地球海洋容纳更多的水，图片：J.R. Smyth

若是过渡带能将其重量1%储存在水中(适度估量) ，它将能容纳两倍的地球海水资本。固然下地幔更为干燥，但体积也更年夜，而且可能会成长当作容纳宿世界上所有海洋的地域。固然地壳中也有水存在，但以今朝的速度，俯冲接收这么多地表水，所需时候生怕比地球的春秋还长。若是是如许，至少地球内部的一些水一向都在地幔。尽管早期的太阳系中的热量很高，但水分子可能会粘在尘埃颗粒上，从而形当作地球。然而地幔中的总水量高度是一个不确定的数字，在低处的地幔含水量只有宿世界海洋的一半。

地幔中的水比海洋总和还要多？( 二 )

猜你喜欢