Před přibližně 4,6 miliardami let nebyla Země taková, jak ji známe dnes; byla to roztavená pekelná koule. Přesto se voda dokázala bezpečně udržet díky minerálu bridgmanitu, který se nachází v hlubinách asthenosféry a může v vysokých teplotách uchovávat množství vody, která převyšuje dosavadní předpoklady.
V současnosti pokrývají oceány zhruba 70 % povrchu Země, a otázka, jak se voda podařilo přežít během přechodu z této rané roztavené fáze do většinou pevného planetárního stavu, dlouhodobě fascinovala vědce a podněcovala desítky let výzkumu, jak uvádí Daily Science.
Skryté Vody v Hloubkách Planety
Nová studie vedená profesorem Čchi Siou Du z Guangzhou Institute of Geochemistry, který patří pod Čínskou akademii věd (GIGCAS), přináší nové vysvětlení. Výzkumný tým zjistil, že značné množství vody mohlo být uloženo v hlubinách zemské kůry během jejího chlazení a tuhnutí roztavených hornin.
Studie, publikovaná v časopise Science, ukazuje, že minerál bridgmanit, který je nejhojnějším minerálem v zemském plášti, může fungovat jako „mikroskopická vodní nádoba“. Tato vlastnost mohla v raných fázích existence Země umožnit uložení velkého množství vody pod jejím povrchem během tuhnutí.
Podle výzkumného týmu mohl tento raný vodní zásobník hrát klíčovou roli ve transformaci Země z nepřátelského a sopečného světa na planetu schopnou podporovat život.
Testování Uložení Vody za Extrémních Podmínek
Předchozí experimenty naznačovaly, že bridgmanit je schopen udržet pouze malé množství vody, avšak tyto výzkumy byly prováděny při relativně nízkých teplotách. Abychom přehodnotili tuto otázku, museli výzkumníci překonat dva zásadní problémy: za prvé, reprodukovat extrémní tlak a teploty, které existují v hloubkách přes 660 kilometrů pod povrchem, a za druhé, detekovat velmi malé stopy vody v minerálních vzorcích, které jsou tenké jako desetina tloušťky lidského vlasu a obsahují pouze několik set částí na milion vody.
Tým vyvinul diamantovou anvilovou buňku kombinovanou s laserovým ohřevem a vysokoteplotním termografickým snímáním. Tento speciálně navržený systém jim umožnil zvýšit teplotu až na přibližně 4100 stupňů Celsia. Díky simulaci podmínek hlubokého pláště a přesnému měření rovnovážných teplot výzkumníci prozkoumali, jak teplota ovlivňuje absorpci vody minerály.
Experimenty odhalily, že schopnost bridgmanitu uchovávat vodu, měřená pomocí koeficientu rozdělení vody, se dramaticky zvyšuje se vzrůstající teplotou. Během nejintenzivnějších fází nejteplejšího magmatického oceánu na Zemi mohl čerstvě vytvořený bridgmanit uchovávat mnohem větší množství vody, než jaké se dříve předpokládalo. Tento objev zpochybňuje dlouholetou domněnku, že spodní plášť je téměř zcela suchý.
Jak Hluboké Vody Ovlivnily Vývoj Země?
Tato uložená voda nezůstala pouze uvězněná v hlubinách Země, ale sloužila jako „mazivo“ pro její vnitřní motor. Snížením teploty tání a viskozity hornin v plášti pomohla tato voda pohánět vnitřní rotaci a pohyb desek, což poskytlo planetě dlouhodobou geologickou energii.
Během dlouhých časových období tato proces přispěla k formování atmosféry a prvních oceánů Země. Vědci naznačují, že tento „vodní jiskřiček“, ukrytý hluboko pod povrchem, mohl být klíčovým faktorem v transformaci Země z roztaveného pekla na modrou planetu, jakou známe dnes.
