oceány pokrývají 71% zemského povrchu. Hrají důležitou roli ve vodním cyklu, který cirkuluje vodu atmosférou. Ale věděli jste, že existuje také hluboký vodní cyklus? Popisuje, jak tektonické desky voda přenáší vodu do zemského pláště. Tam je absorbován minerálem zvaným ringwoodit. Později voda uniká z ringwooditu a putuje zpět na povrch uvnitř magmatu.

obrázek vodního cyklu (normaals via ).

co je ringwoodite? Jak se tvoří?

až donedávna vědci nikdy neviděli ringwoodite zevnitř země. Ke studiu minerálu ho museli syntetizovat v laboratoři nebo extrahovat z meteoritů. V roce 2014 byl ze země poprvé extrahován malý vzorek minerálu. Uvnitř diamantu těženého v Brazílii bylo nalezeno zrno. Drobný úlomek byl dlouhý necelých 40 mikrometrů.

Věděli jste?

Pokud máte rádi šperky, možná znáte drahokam peridot, což je klenotová forma olivínu!

diamant původně pocházel z přechodové zóny zemského pláště. Přechodová zóna se nachází několik set kilometrů pod povrchem. To je místo, kde vysoké teploty a tlaky vytvářejí ringwoodite z olivínu, dalšího minerálu.

jste obeznámeni s teorií deskové tektoniky? Popisuje, jak je zemský povrch tvořen skalnatými deskami. Tyto desky sedí na vrcholu pláště. Vědci si myslí, že olivín, který se stal prstencem v brazilském diamantu, pochází z jedné z těchto desek. Deska byla umístěna na dně oceánu. Vytáhl olivín hluboko pod povrch. Také s sebou přinesla trochu oceánské vody.

v přechodové zóně byl olivín zahříván a stlačován na ringwoodit. Nakonec se kolem ringwooditu vytvořil diamant. Pak sopka vynesla diamant na povrch.

Věděli jste?

stopy ringwooditu byly nalezeny v kamenech z meteoritové sprchy Tenham.

Ringwoodite může absorbovat vodu. Ale nemůže absorbovat vodu v kapalné, pevné nebo plynové formě! Vysoké teploty a tlaky nejen přeměňují olivín na ringwoodite. Také způsobují rozdělení molekul vody. To vytváří hydroxylové radikály (- OH). Póry v ringwooditu absorbují hydroxylové radikály. To zachycuje rozbitou vodu uvnitř molekulární struktury minerálu.

v ringwooditu byly zachyceny hydroxylové radikály v brazilském diamantu. Hmotnost vody byla asi 1% celkové hmotnosti vzorku. Vědci to porovnali s celkovým množstvím prstencového dřeva, které se odhaduje na zemský plášť. Vypadá to, že množství vody hluboko pod povrchem planety je přibližně stejné jako množství v oceánech!

jaká je role Ringwoodite v hlubokém vodním cyklu?

cyklus hluboké vody cirkuluje oceánskou vodu hluboko pod povrchem planety a zpět nahoru.
Voda je vedena pod zemským povrchem v subdukčních zónách. Subdukce se stane, když oceánská deska sklouzne pod kontinentální desku.

pod povrchem voda pomáhá vytvářet magma a vytvářet sopky. Když sopka vybuchne, magma dosáhne povrchu ve formě lávy.

vědci zkoumali, jak se magma tvoří v přechodové zóně. Nejprve analyzovali seismická data týkající se zemětřesení a sopečné činnosti. Pak, syntetizovali ringwoodit ve své laboratoři. Vystavili minerál stejným vysokým teplotám a tlakům, které se nacházejí v přechodové zóně. Ringwoodit se začal tát a uvolňoval část své vody. Voda snížila teplotu tání horniny, což umožnilo vytvoření magmatu.

lidé nemohou opravdu použít vodu nalezenou hluboko pod zemským povrchem. Je však důležité pochopit, jak voda putuje z povrchu do pláště a znovu zpět.

cyklus hluboké vody je důležitým způsobem, jak planeta cykluje svou vodu. Zdůrazňuje také, jak se pohybují tektonické desky a jak se tvoří sopky. Tyto procesy ukazují, jak se voda, plyny a minerály neustále pohybují mezi zemským povrchem a jeho vnitřkem.

Věděli jste?

v roce 2018 vědci objevili první volně vytvořené molekuly H2O v zemském plášti. Molekuly byly stlačeny uvnitř diamantů jako fragmenty vodního ledu zvané „ice-VII.“