oceany pokrywają 71% powierzchni Ziemi. Odgrywają one ważną rolę w obiegu wody, który krąży w atmosferze. Ale czy wiesz, że istnieje również cykl głębokiej wody? Opisuje w jaki sposób płyty tektoniczne przenoszą wodę do płaszcza Ziemi. Tam jest wchłaniany przez minerał o nazwie ringwoodyt. Później woda ucieka z ringwoodite i podróżuje z powrotem na powierzchnię wewnątrz magmy.

co to jest ringwoodite? Jak powstaje?

do niedawna naukowcy nigdy nie widzieli ringwoodite z wnętrza Ziemi. Aby zbadać minerał, musieli go zsyntetyzować w laboratorium lub wyodrębnić z meteorytów. W 2014 roku po raz pierwszy wydobyto z ziemi niewielką próbkę tego minerału. Ziarno znaleziono w Diamencie wydobywanym w Brazylii. Niewielki fragment miał niecałe 40 mikrometrów długości.

Czy wiesz, że …

Jeśli lubisz biżuterię, możesz znać kamień szlachetny peridot, który jest formą klejnotu z oliwinu!

diament pochodzi ze strefy przejściowej płaszcza Ziemi. Strefa zmian znajduje się kilkaset kilometrów pod powierzchnią. To tam wysokie temperatury i ciśnienia tworzą ringwoodite z oliwinu, innego minerału.

czy znasz teorię tektoniki płyt? Opisuje w jaki sposób powierzchnia Ziemi składa się z płyt skalnych. Te talerze leżą na wierzchu płaszcza. Naukowcy uważają, że oliwin, który stał się ringwooditem w brazylijskim diamencie, pochodził z jednej z tych płyt. Płyta znajdowała się na dnie oceanu. Wyciągnął oliwin głęboko pod powierzchnię. Przyniósł też ze sobą trochę wody oceanicznej.

w strefie przejściowej oliwin został podgrzany i sprężony do ringwoodite. Ostatecznie wokół pierścienia uformował się diament. Potem wulkan wyprowadził diament na powierzchnię.

Czy wiesz, że …

w kamieniach z deszczu meteorytów Tenham znaleziono ślady ringwooditu.

Ringwoodite może absorbować wodę. Ale nie może wchłonąć wody w postaci ciekłej, stałej lub gazowej! Wysokie temperatury i ciśnienia nie tylko przekształcają oliwin w ringwoodite. Powodują również rozpad cząsteczek wody. Tworzy to rodniki hydroksylowe (- OH). Pory w ringwoodite absorbują rodniki hydroksylowe. Zatrzymuje to zepsutą wodę wewnątrz struktury molekularnej minerału.

w ringwoodzie były rodniki hydroksylowe uwięzione w brazylijskim diamencie. Masa wody wynosiła około 1% całkowitej masy próbki. Naukowcy porównali to do całkowitej ilości ringwooditu szacowanej na zawartość w płaszczu Ziemi. Wygląda na to, że ilość wody głęboko pod powierzchnią planety jest w przybliżeniu równa ilości w oceanach!

Jaka jest rola Ringwoodite w obiegu wód głębinowych?

cykl głębinowy obiega wodę oceaniczną głęboko pod powierzchnią planety i z powrotem w górę.
woda jest przenoszona pod powierzchnię ziemi w strefach subdukcji. Subdukcja dzieje się, gdy płyta oceaniczna ślizga się pod płytą kontynentalną.

pod powierzchnią woda pomaga tworzyć magmę i tworzyć wulkany. Kiedy wybucha wulkan, magma dociera do powierzchni w postaci lawy.

naukowcy przyjrzeli się formom magmy w strefie przejściowej. Najpierw przeanalizowali dane sejsmiczne związane z trzęsieniami ziemi i aktywnością wulkaniczną. Następnie zsyntetyzowali ringwoodite w swoim laboratorium. Wystawili minerał na te same wysokie temperatury i ciśnienia występujące w strefie przejściowej. Ringwoodite zaczął się topić, uwalniając część swojej wody. Woda obniżyła temperaturę topnienia skały, co pozwoliło na powstanie magmy.

ludzie nie mogą tak naprawdę korzystać z wody znalezionej głęboko pod powierzchnią ziemi. Ale ważne jest, aby zrozumieć, jak woda przemieszcza się z powierzchni do płaszcza i z powrotem do góry.

cykl głębokiej wody jest ważnym sposobem, w jaki planeta obiega swoją wodę. Podkreśla również, jak poruszają się płyty tektoniczne i jak tworzą się wulkany. Procesy te pokazują, jak Woda, Gazy i minerały stale przemieszczają się między powierzchnią ziemi a jej wnętrzem.

Czy wiesz, że …

w 2018 roku naukowcy odkryli pierwsze swobodnie utworzone cząsteczki H2O w płaszczu Ziemi. Cząsteczki zostały skompresowane w diamentach jako fragmenty lodu wodnego o nazwie „ice-VII”.