地球內部或存在著一個“隱藏的海洋” 水量相當于海洋總水量3倍

美國科學家12日說,地球內部可能存在著一個水量相當于地表海洋總水量3倍的“隱藏的海洋” 。這一發現也許有助于解釋地球上海洋的水從何而來 。
美國新墨西哥大學和西北大學的研究人員在《科學》雜志上報告說,這一“隱藏的海洋”位于地球內部410公里至660公里深處的上下地幔過渡帶,其水分并不是我們熟悉的液態、氣態或固態,而是以水分子的形式存在于一種名為林伍德石的藍色巖石中 。
研究人員利用遍布全美的2000多個地震儀分析了500多次地震的地震波 。這些地震波會穿透包括地核在內的地球內部,由于水會降低地震波傳播的速度,研究人員可以據此分析地震波穿透的是什么類型的巖石 。結果表明 , 就在美國地下660公里深處,巖石發生部分熔融 , 且從地震波傳播速度減緩來看 , 這是可能有水存在的信號 。
與此同時 , 研究人員在實驗室中合成上下地幔過渡帶中存在的林伍德石 , 當模擬地下660公里深處的高溫高壓環境時 , 林伍德石發生部分熔融 , 就像出汗一樣釋放出水分子 。
“我想我們最終找到了整個地球水循環的證據 , 這或許有助于解釋地球地表大量液態水的存在 , ”西北大學地球物理學家史蒂文·雅各布森說 , “幾十年來 , 科學家一直在尋找這一缺失的深層水 。”
地球上水的來源有多種說法 , 一些人認為是彗星或隕石撞擊地球帶來的 , 也有人認為是從早期地球的內部慢慢滲透出來的 。新發現為后一種說法提供了新的證據 。
今年3月 , 加拿大艾伯塔大學研究人員在英國《自然》雜志上報告說 , 他們首次發現了來自上下地幔過渡帶的一塊林伍德石,其含水量為1.5%,從而證明有關過渡區含有大量水的理論是正確的 。
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在美國境內地下643.7公里深處發現地球最大“蓄水池”
研究人員最新研究表明,地球最大蓄水層位于美國境內之下的地幔層 , 大約在地下643.7公里(400英里)處 。
他們發現含水物質存在于地幔深層巖石中 , 很可能這是地球最大的蓄水層,科學家表示,北美洲境內地面643.7公里以下發現大量巖漿,這是水資源存在的證據 。地球表面存在液態水使地球具備宜居性,長期以來科學家試著發現多少水可能在地球表面和穿過板塊構造的內部蓄水層之間循環 。
美國西北大學地球物理學家史蒂夫-雅各布森(SteveJacobsen)和新墨西哥大學地震學家布蘭登-施曼特(BrandonSchmandt)負責這項研究,研究報告發表在6月13日出版的《科學》雜志上,將幫助科學家更好地理解地球如何形成,分析當前地球構成成分和內部運行方式,以及地幔巖石層中存在多少水 。
雅各布森說:“地震或者火山噴發等地球表面地質過程能夠呈現人們無法觀測到的地球內部狀況 。我認為我們將最終發現地球完整的水循環系統,這將有助于解釋地球表面存在大量液態水 。”長期以來科學家猜測水資源存在于下地幔和上地幔之間的地幔巖石層中 , 深度為地下402-643.7公里之間 。
雅各布森和施曼特首次提供地幔“過渡區”存在水的直接證據 , 施曼特使用地震產生的地震波研究深層地殼和地幔結構;雅各布森通過實驗室觀察預測了地球物理過程 , 遠遠超出科學家的直接觀測 。