Apa primordială a Pământului ar putea supraviețui în minerale necunoscute până acum

Curiozitate.ro

Apa primordială a Pământului ar putea supraviețui în minerale necunoscute până acum

Cercetătorii au creat în laborator doi oxihidroxizi de fier care ar putea explica rezervele de apă ascunse la 2 900 de kilometri adâncime în manta.

Sub picioarele noastre, la aproape 2 900 de kilometri adâncime, s-ar putea ascunde o apă mai veche decât viața însăși. Niciun foraj nu va ajunge vreodată acolo. Și totuși, cercetătorii tocmai au găsit dovada că ar putea exista.

Totul a pornit de la o întrebare aparent banală: ce se află, de fapt, la granița dintre manta și nucleul de fier lichid al planetei? Răspunsul a venit din laborator, nu din adâncuri.

Folosind o celulă cu nicovale de diamant încălzită cu laser, oamenii de știință au comprimat probe minuscule între două vârfuri de diamant și le-au încălzit intens, recreând condițiile extreme de la marginea mantalei.

Acolo, în acel spațiu de câțiva micrometri supus unor presiuni inimaginabile, au apărut două minerale pe care nimeni nu le mai văzuse până acum: Fe5O12Hx și Fe7O12Hx. Sunt oxihidroxizi de fier.

Și au o proprietate uluitoare: absorb apa și o țin captivă, chiar și atunci când aceasta există în cantități infime, sub 0,1 % în anumite experimente. Odată formați, se comportă ca niște bureți moleculari care nu mai eliberează niciodată spontan lichidul înghițit.

Fiind mai dense decât rocile din jur, aceste cristale ar fi coborât lent, de-a lungul miliardelor de ani, spre limita dintre nucleu și manta, pe măsură ce oceanul de magmă al tinerei planete se răcea.

Descoperirea care spulberă manualele

Descoperirea spulberă o certitudine veche de decenii. Manualele spun că manta inferioară, stratul care se întinde de la aproximativ 660 până la 2 900 de kilometri adâncime, este alcătuită în principal din bridgmanit și ferropericlaz, două minerale considerate aproape complet uscate.

În această schemă, pur și simplu nu exista loc pentru apă la asemenea adâncimi. Noii oxihidroxizi schimbă radical tabloul. Ei sugerează că o parte din apa primordială a Pământului, cea care ar fi putut fi prezentă încă de la formarea planetei, nu a dispărut niciodată.

S-ar fi refugiat în aceste faze minerale extrem de speciale, stabile doar în condiții imposibil de reprodus în altă parte decât în straturile cele mai profunde ale mantalei. Există și un al doilea mister care își găsește acum o explicație.

De câteva decenii, seismologii detectează deasupra nucleului unele regiuni ciudate, unde undele seismice încetinesc spectaculos. Le-au numit zone cu viteză ultra-scăzută. Nimeni nu reușea să spună exact ce anume le compune.

Acum, acești oxihidroxizi de fier hidratați și foarte denși oferă o bază mineralogică plauzibilă pentru aceste anomalii. Prudența rămâne însă obligatorie: experimentele demonstrează doar că fazele sunt stabile în condițiile din manta profundă, nu că ele există cu adevărat acolo, în inima planetei.

O rezervă prizonieră sau un motor al planetei?

Iar dacă există, sunt condamnate să rămână prizoniere pentru eternitate? Nu neapărat. O parte din această rezervă ar putea urca foarte lent spre suprafață, purtată de marile mișcări de circulație ale mantalei, de plăcile adânci și de vulcanism.

Pe măsură ce presiunea scade odată cu apropierea de suprafață, mineralele devin instabile și eliberează treptat apa capturată.

Departe de a fi un simplu detaliu geochimic, această circulație invizibilă contează enorm: apa din manta acționează ca un lubrifiant natural, facilitând mișcarea plăcilor tectonice și contribuind, la scara timpului geologic, la reglarea climei planetei.

Rămâne o întrebare la fel de fascinantă: de unde vine această apă? Două ipoteze se conturează. Ar putea proveni direct din formarea Pământului, captată în primele sale clipe de viață.

Sau ar fi putut fi adusă și reciclată de-a lungul timpului prin fenomenele de subducție, în care plăci tectonice se scufundă înapoi în interiorul planetei. O călătorie subterană de miliarde de ani și mii de kilometri, într-un loc la care nu vom ajunge niciodată direct.

Și totuși, planeta continuă să ascundă secrete la doar o aruncătură de băț de noi, chiar dacă acea aruncătură se măsoară în mii de kilometri de rocă de netrecut. Câte alte rezerve ascunse, la fel de vechi, așteaptă încă să fie descoperite prin răbdarea și ingeniozitatea cercetătorilor?