地下水的位置可能比我们想象的还要深,它们可以告诉人们有关这颗蓝色星球独特的成分以及未来的发展趋势。
科学家对矿物中的水镁石进行了复杂的模拟计算,并得出结论:这种成为地幔重要组成部分的矿石,能够在地表以下595公里(约合370英里)的深处抗住压力储存水分,这个距离比我们之前预估的深得多。
知道有多少地下水在流淌可以帮助科学家们更好的了解地球的起源,并有助于解释一些地质活动,例如火山等。另外,它还能给予我们启示:这颗星球到底多久会枯竭。
美国佛罗里达州立大学的地质学家Mainak Mookherjee表示,我们打开了潘多拉的盒子。之前我们并不认为含水矿物(例如水镁石等)能够储存水分。但是现在我们看到了事实,便要知道这些矿物中到底可以储存多少水分。
每年数十亿吨水通过俯冲过程被送入地下,这个过程指的是一个地球构造板块块骑在另一个上。其实它和降雨、蒸发这样的水循环过程一样重要。
然而,科学家们知道这些运输水的矿物质在地下并不能稳定的结合在一起。一旦它们开始分解,其中储存的水分就会通过火山活动回到地表。
问题是,它们到底什么时候开始崩坏并释放地下水呢?
先前的研究表明,在地表以下300公里(约合186英里)的深处,热量和压力因素会导致地下水的释放,但是这会因不同的地幔区域而各异。
新的算法基于之前的进行了拓展,虽然我们已经知道水镁石能够顶住高压储存水分,但实际上我们并不知道它到底能储存多少水分,这就是接下来的工作了。
但能够储存水的矿物并不止水镁石一个,含水矿物还有例如云母、硬柱石及蛇纹石等。
在之前的研究中我们通过观察对上地幔喝下地幔之间的过渡层发现,地下660公里(0约合410英里)处的地方依旧存在着地下水,而这要得益于叫做尖晶橄榄石的矿物。
如果地下储存着大量的水,那就可以解释为什么地表大部分面积都是海洋,从而取代先前的假设。之前人们认为,地球上这么多的水是由一颗结冰的小行星撞击地球所致。
Mookherjee表示,对于地球的活动而言,地下水和地表水同样重要。我们的目标是搞清楚地球深处到底贮存着多少地下水。如果地球内部变得干燥,这颗星球可能会因为行星动力学活动停止而消亡。
该研究结果已经发表在《美国国家科学院院刊》上了。
[千里之外 via sciencealert]
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