地表下1000公里处存有大量水 对地球生命至关重要

  水覆盖了大约70%的地球表面,但我们地球内部也存在大量的水。两项最新研究表明,在地表下至少620英里(约1000公里)处可能存在大量的水。如果地球没有储存这么大量的水,引发火山运动的地球动力学活动将停止,而火山运动对于土壤的产生和维持地球上的生命至关重要。

地表下1000公里处存有大量水 对地球生命至关重要

  在第一项研究中,来自美国佛罗里达州立大学和英国爱丁堡大学的研究人员估计,与之前科学家认为的相比,这些水位于地球更深之处,存储于一种被称为水镁石的矿物中。

  虽然这些水的数量仍未知,但研究人员认为它可能占地球重量的1.5%——这与世界上所有海洋加起来的水量相当。领导该研究的麦那克·穆柯吉表示:“我们认为在这样的深度,水不可能储存在水镁石等含水矿物中。但现在我们知道它在那里,我们需要弄清楚实际上有多少水可以有效地存储在地球内部。”

  在另一项类似研究中,来自美国西北大学的研究人员表示,与以前看到的水相比,这种水储存于地球更深的地方,在地表与地核边缘之间的三分之一处。研究人员发现了一颗钻石,是9000万年前巴西捷那地区圣路易斯河附近一座火山喷发而来的。这颗钻石存在瑕疵,含有钻石形成过程中捕获的矿物质。

  当研究人员在显微镜下观察它时,他们看到了氢氧基离子的存在的证据——氢氧基离子通常来自水。这颗钻石缺陷的性质,表明它形成于地球较深的地幔层。

  在接受《新科学家》杂志采访时,领导这项研究的史蒂夫·雅各布森称:“这是来自地球最深处有关地球存在水循环的证据。”他表示:“它带给我们的重要信息是,地球上的水循环比我们想象的范围更大,延伸至更深的地幔层。”

  其中一项研究表明水镁石可能经历一个高压阶段,将水输送到更深区域,而不是分解。在维持地表以下的地质活动方面,水发挥着关键作用。穆柯吉博士表示:“地球内部的水至关重要,因为它有助于地幔对流——在地质年代范围内,固体岩石从较热地区移动至较冷地区的过程。

  他指出:“如果地球内部没有水,地幔对流将是低效的,并最终将停止。地幔对流在地表上的表现是板块运动(火山产生的过程)。在我们生活的地球地壳形成的过程中,火山中发挥着重要作用。所以如果火山活动停止,地壳的形成也会停止,行星活动也最终会停止。”

  在研究中,研究人员发现了一颗钻石,于9千万年前火山爆发时喷出,表明地球较深地幔层有水形成。雅各布森博士补充说:“水与海洋地壳混合,并在会聚边界(板块运动彼此会合的界线)处出现俯冲。把水引入地幔层有助于岩石的溶化和对其软化,可能像油脂一样能促进板块的运动。”

  此前,来自加拿大阿尔伯塔大学的研究人员建议,地表下深处锁定的水可能占地球重量的1.5%——与世界上所有海洋加起来的水量相当。现在,研究人员准备确定这种情况是否属实,通过模拟试验,更好地了解在地表下这一深度水镁石的物理属性。

  没有水,地球板块构造的运动将受到影响,并可能导致不再有火山活动。火山活动对于土壤的产生至关重要,所以没有火山活动各种生命也会停止。

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