Naša planéta ukrýva množstvo tajomstiev, ktoré nevidíme ani na mapách, ani na satelitných snímkach. Jedno z najzaujímavejších sa týka vody – tej, ktorú nenájdeme v moriach či riekach, ale hlboko v zemskom plášti, v oblasti označovanej ako prechodová zóna.
Hoci nejde o oceán v tekutej forme, vedecké výskumy naznačujú, že v mineráloch tejto vrstvy môže byť viazané obrovské množstvo vody – možno dokonca porovnateľné s objemom povrchových oceánov.
Odporúčané video
Vysvetlenie tohto objavu ponúka aj krátky dokument, ktorý predstavuje význam ringwooditu pre pochopenie hlbokého kolobehu vody:
Prechodová zóna: vrstva, kde vznikajú vysokotlakové minerály
Prechodová zóna sa nachádza približne 410 až 660 kilometrov pod povrchom Zeme. V týchto extrémnych podmienkach sa bežné minerály menia na svoje vysokotlakové formy.
Jedným z nich je ringwoodit – minerál, ktorý zohráva kľúčovú úlohu v hypotéze o veľkom množstve vody vo vnútri planéty.
Čo je na tom vedecky dokázané?
- Ringwoodit sa vytvára iba pri vysokom tlaku v prechodovej zóne.
- Tento minerál dokáže viazať hydroxylové skupiny (OH–), čo znamená, že molekuly vody sú súčasťou jeho kryštalickej štruktúry.
- V roku 2014 bol v jednom prírodnom diamante z veľkej hĺbky objavený ringwoodit obsahujúci asi 1,5 % hmotnosti vody. To bol prvý priamy dôkaz, že aj v zemskom plášti sa skutočne nachádza voda v takejto viazanej forme.
Voda v plášti nie je tekutá
Hoci sa často hovorí o „skrytom oceáne“, tento pojem môže mýliť.
Nejde o tekutú vodu ani podzemné jazerá.
Voda je:
- chemicky viazaná v mineráloc
- nevytvára voľnú hladinu,
- za bežných podmienok by bola uvoľnená až pri tavení hornín alebo pri zmenách tlaku
Presnejšia predstava je taká, že horniny obsahujú určité množstvo hydroxylov, ktoré zodpovedajú prítomnosti vody v pevnom stave.
Koľko vody by sa tam mohlo nachádzať?
Výpočty vychádzajú zo znalostí:
- koľko ringwooditu (a podobných minerálov) je v prechodovej zóne
- aké je jeho priemerné množstvo viazanej vody
- aký je objem tejto vrstvy plášťa
Výsledky sú vedeckými odhadmi, nie priamymi meraniami, pretože človek sa do takých hĺbok nikdy nedostal.
Najdôležitejšie závery:
- Ak by celý ringwoodit v prechodovej zóne obsahoval podobné percento vody ako vzorka z diamantu, množstvo viazanej vody by mohlo približne zodpovedať množstvu vody v oceánoch na povrchu.
- Ide o modelové výpočty, potvrdzované nepriamymi údajmi, napríklad správaním seizmických vĺn.
Neznamená to teda, že v plášti máme druhý Pacifik, ale že viazaná voda môže byť v celkovom objeme veľmi výrazná.
Ako sa zistilo, že voda môže byť hlboko v plášti?
Vedci využívajú kombináciu:
- seizmológie – rýchlosť šírenia seizmických vĺn sa mení v závislosti od toho, či minerály obsahujú vodu
- laboratórnych experimentov – simulujú podmienky v hĺbke stovák kilometrov
- analýzy minerálov v diamantoch – diamanty dokážu uzavrieť častice z hlbokých vrstiev Zeme a uchovať ich milióny rokov
Objav ringwooditu s vodou v diamante bol zatiaľ najspoľahlivejším priamym dôkazom.
Prečo je táto voda dôležitá?
Voda viazaná v mineráloch má významný vplyv na geologické procesy:
1. Ovplyvňuje teplotu tavenia hornín
Voda znižuje teplotu, pri ktorej sa horniny začínajú čiastočne taviť. To znamená, že oblasti plášťa bohatšie na vodu môžu ľahšie vytvárať magmu.
2. Zohráva úlohu v hlbokom kolobehu vody
Voda sa môže do plášťa dostávať prostredníctvom:
- subdukčných zón (podsúvanie litosférických dosiek)
- minerálov, ktoré ju „nesú“ do väčších hĺbok
Neskôr sa môže uvoľniť tavením hornín a cez magmu alebo sopečné procesy opäť vystúpiť bližšie k povrchu.
3. Ovplyvňuje dynamiku tektonických dosiek
Minerály obsahujúce vodu môžu byť mechanicky „mäkšie“, čo ovplyvňuje pohyb litosféry a dlhodobé geodynamické procesy.
Čo zatiaľ nevieme?
Hoci ide o veľmi silné vedecké indície, niektoré otázky zostávajú otvorené:
- Presné množstvo vody v prechodovej zóne nie je známe. Dostupné sú len modely a nepriame merania.
- Seizmické signály môžu mať aj iné príčiny, napríklad teplotu alebo chemické zloženie hornín.
- Nie je isté, že celá prechodová zóna obsahuje rovnaké množstvo vody ako nájdená vzorka.
Veda je tak zatiaľ v štádiu, kde máme veľmi presvedčivé dôkazy o existencii vody v plášti, ale nie úplnú predstavu o jej celkovom objeme.
Zhrnutie: čo je 100 % vedecky potvrdené?
✔ V prechodovej zóne zemského plášťa existujú minerály, ktoré môžu viazať vodu.
✔ Ringwoodit je jedným z nich a bol nájdený v diamante spolu s viazanou vodou.
✔ Voda tam nie je v tekutej forme, ale je súčasťou minerálnej štruktúry.
✔ Množstvo tejto vody môže byť veľké – teoreticky porovnateľné s objemom oceánov.
✘ Neexistuje žiadny tekutý „podzemný oceán“.
✘ Presné množstvo vody nie je zatiaľ možné určiť.
