Jak Skrývaná Voda Ovlivnila Vývoj Země
Před přibližně 4,6 miliardami let nebyla Země taková, jak ji známe dnes. Byla jako roztavené peklo. Přesto se voda dokázala bezpečně uskladnit díky minerálu bridgmanitu, který se nachází v hlubinách pláště a je schopen ukládat velké množství vody při vysokých teplotách, což překonává předchozí přesvědčení.
Dnes pokrývají oceány přibližně 70 % povrchu Země. Mnohé vědce po dlouhou dobu fascinovalo, jak se voda mohla udržet během přechodu z této rané roztavené fáze na do značné míry pevnou planetu, a vedlo to k desetiletím výzkumu.
Voda Skrytá v Hloubkách Planety
Nová studie vedená profesorem Čchi Šiou Du z Guangzhouského institutu geochemie Čínské akademie věd poskytla nové vysvětlení. Tým zjistil, že velké množství vody mohlo být uloženo v hlubinách zemského pláště, když se ochlazoval a krystalizoval z roztavených hornin.
Studie zveřejněná v prestižním časopise ukázala, že minerál bridgmanit, který je nejvýznamnějším minerálem v zemském plášti, může fungovat jako „malá nádrž na vodu“. Tato vlastnost mohla umožnit Zemi v jejích počátcích uchovávat velké množství vody pod svým povrchem během zpevňování.
Podle vědců mohl tento raný sklad vody hrát klíčovou roli v transformaci Země z nepřátelského a ohnivého světa na místo schopné podporovat život.
Testování Uložení Vody v Extrémních Podmínkách
Předchozí experimenty naznačily, že bridgmanit může zadržovat pouze malé množství vody. Tyto studie však probíhaly při relativně nízkých teplotách. Aby mohli vědci tuto problematiku znovu prozkoumat, museli překonat dvě hlavní překážky: za prvé, replikovat extrémní tlaky a teploty, které se vyskytují více než 660 kilometrů pod povrchem Země; za druhé, zjistit velmi malé stopy vody v minerálních vzorcích, které byly tenčí než jedna desetina tloušťky lidského vlasu a obsahovaly několik set částic na milion vody.
Tým postavil systém diamantové anvilové buňky s laserovým ohřevem a vysokoteplotním termografickým zobrazováním. Tento speciálně navržený systém jim umožnil zvýšit teplotu na přibližně 4100 stupňů Celsia. Díky simulaci podmínek hlubokého pláště a přesnému měření rovnovážných teplot byli vědci schopni prozkoumat, jak teplota ovlivňuje absorpci vody minerály.
Experimenty ukázaly, že schopnost bridgmanitu zadržovat vodu, měřená pomocí koeficientu distribuce vody, se dramaticky zvyšuje s rostoucími teplotami. Během nejžhavějších fází magma oceánu mohla nově vytvořená bridgmanit ukládat mnohem více vody, než vědci dříve předpokládali. Tento objev zpochybňuje dosavadní předpoklad, že dolní plášť je téměř zcela suchý.
Jak Hluboké Vody Ovlivnily Vývoj Země?
Tyto vody uložené v hlubinách Země nebyly jen uvězněny, ale fungovaly jako „mazivo“ pro její vnitřní motor. Snížením teploty tání a viskozity hornin pláště pomohly tyto vody pohánět vnitřní rotaci a pohyb litosférických desek, což dodalo planetě dlouhodobou geologickou energii.
Během dlouhých časových období tento proces přispěl k formování atmosféry a prvních oceánů Země. Výzkumníci naznačují, že tento „vodní jiskra“ ukrytá hluboko pod zemí mohla být rozhodujícím faktorem při přeměně Země z roztaveného pekla na modrou planetu, která je dnes schopna podporovat život.
