Hluboko pod povrchem, v pro člověka nedostupných vrstvách naší planety, probíhá geologický proces, který má zásadní význam. Vědci z Postupimské univerzity odhalili nečekanou roli běžného minerálu, který určuje osud vody pronikající do nitra zemské koule. Tento objev může změnit představu o hydrologickém cyklu Země.
Minerál zvaný olivín je klíčem k nalezení skrytého oceánu
Klíč k rozluštění výše uvedené hádanky se skrývá v olivínu. Jedná se o minerál, který převládá v horní části pláště a tvoří až 80 % oceánské litosféry. Jak ukázaly měření v extrémních podmínkách tlaku a teploty, jeho neobvyklá propustnost pro infračervené záření zajišťuje účinný přenos tepla. To zase způsobuje procesy, které vedou oceánskou vodu do hlubších oblastí.
Poprvé jsme změřili průhlednost olivínu v nitru Země. Tato měření ukazují, že olivín je průhledný pro infračervené záření i v extrémních podmínkách tlaku a teploty v nitru Země – Enrico Marzotto, geodynamik z Institutu geologických věd Postupimské univerzity
Tento mechanismus však funguje pouze za určitých podmínek. Transport vody do hloubky pláště je možný pouze za účasti nejstarších a nejrychleji se pohybujících tektonických desek. Je nutné splnit tři kritéria. Mezi ně patří stáří desky více než 60 milionů let, rychlost pohybu více než 10 cm za rok a dostatečně nízká teplota, díky které vodonosné minerály nepodléhají předčasnému rozkladu. Díky těmto procesům se voda dostává do přechodové zóny pláště (nacházející se v hloubce 410–660 km pod povrchem), kde tvoří obrovskou nádrž. Tato skrytá nádrž může obsahovat až třikrát více vody než všechny povrchové oceány dohromady. Ačkoli jsou odhady působivé, nelze je brát jako hotovou věc, protože přímé potvrzení zůstává mimo náš dosah. Alespoň prozatím.
Modelování nenechává žádné pochybnosti. Co se skrývá hluboko pod povrchem Země?
Díky dvourozměrným modelům tepelné evoluce desky výzkumný tým ukázal, že rychlé zahřívání, zesílené radiačním přenosem tepla, způsobuje rozklad minerálů obsahujících vodu v menší hloubce. To by mohlo vysvětlovat vznik zemětřesení v desce v hloubce více než 70 kilometrů. V důsledku toho pouze desky, které jsou starší než 60 milionů let a klesají rychleji než 10 centimetrů za rok, zůstávají dostatečně chladné, aby transportovaly minerály s vodou do přechodové zóny pláště v hloubce od 410 do 660 kilometrů.
Zároveň je třeba poznamenat, že výzkum přináší nejen teoretické poznatky. Jak zdůrazňuje Marzotto, úsilí jeho týmu také poskytlo numerické nástroje pro výpočet doby života tepelných anomálií v plášti a jejich geodynamického chování. Celkově objev německých vědců připomíná, že i dobře známé minerály skrývají nečekané vlastnosti. Olivín, běžná složka zemské pláště, se ukazuje jako klíčový hráč v globálním vodním cyklu. To ukazuje, kolik tajemství naše planeta ještě skrývá. A každá odpověď rodí nové otázky.
