Derin Dünya, okyanuslarımızla yaklaşık aynı miktarda su tutar. Bu, üst kısmı alt mantodan ayıran, 410 ila 660 kilometre altımızdaki küresel bir tampon katman olan manto geçiş bölgesindeki tipik kayalar üzerinde yapılan deneylerin sonucu.
Almanya’daki Bayreuth Üniversitesi’nden Hongzhan Fei, “Tahminimiz doğruysa, bu, Dünya’nın derinliklerinde büyük miktarda su olduğu anlamına gelir” diyor. “Dünyanın derinliklerindeki toplam su miktarı neredeyse tüm dünyadaki okyanus suyunun kütlesiyle aynı.”
Sonuçlar, içimizde beklenenden çok daha fazla su bulunduğuna, çoğunlukla mineral kristallerinde sıvı sudan ziyade iyon olarak hapsolduğuna dair artan kanıtlara katkıda bulunuyor.
En az bir ekip daha önce mantodan kaynaklanan volkanik enkazda su bakımından zengin kaya parçaları keşfetti. Başka bir grup, bu derinliklerdeki suyun ilk gezegene kuyrukluyıldızlar ve asteroitler tarafından taşınmak yerine burada Dünya’da oluştuğunu öne süren deneyler yaptı .
Steven Jacobsen , “Mantonun bu derin bölgesindeki kayaların içine hapsolmuş muazzam miktarda su, bizi oraya nasıl geldiği veya belki de mantonun katılaşmasından bu yana nasıl her zaman orada olabileceği konusunda kesinlikle daha fazla düşünmeye zorlayacaktır” diyor. “Bu, Dünya dışı gezegenlere de uzanan Dünya’nın evrimi hakkında önemli bir soru.”
Fei ve meslektaşlarının şimdi yaptığı şey, manto geçiş bölgesi boyunca yüksek su içeriğini, tipik olarak bu katmanda bulunanları ve aşağıdakileri modellemek için kullanılan sentetik kayalar üzerinde yapılan laboratuar deneyleri yoluyla çıkarmaktır.
Şimdiden gerçek dünyadaki jeofizik ve sismik ölçümler, manto geçiş bölgesinin viskozitesinin, yukarıdaki üst mantonunkinden daha düşük olduğunu ve alt mantonun 2900 kilometre kadar derin, Dünya’nın çekirdeğine kadar uzandığını ortaya çıkardı.
Fei ve meslektaşları deneyleri sayesinde, ölçülen viskozite değerlerinin, manto geçiş bölgesine hakim olan ringwoodit kayası suya doygun olduğu zamanki değerlerle eşleştiğini gösterdiler.
Fei, “Bu, manto geçiş bölgesinde jeofiziksel olarak gözlemlenen viskoziteye iyi uyuyor” diyor. “Bu nedenle manto geçiş bölgesinin ıslak olması gerektiği sonucuna vardık.”
Fei, üst ve alt mantoların kuru olduğunun iyi kabul edildiğini, ancak aralarındaki geçiş bölgesinin de kuru olup olmadığının tartışıldığını söylüyor. Araştırmacılar, laboratuvar deneyleri için geçiş bölgesinden ringwooditin yanı sıra alt mantoda hakim olan bridgmanitin sentetik versiyonlarını yaptılar.
Dislokasyon hareketliliği adı verilen bir fenomeni ölçerek bir kristal yapıdaki bir hat kırılmasının veya kusurun hareket edebilme kolaylığı viskoziteyi çıkarabilirler. Kusurların hareket etmesi ne kadar kolay olursa, kristalin deforme olması ve akması, viskoziteyi düşürmesi ve kayayı daha “akıcı” hale getirmesi o kadar kolay olur.
Araştırmacıların bulduğu şey, ringwoodite su eklemenin viskozitesini azalttığı ve kayanın ağırlığının yüzde 1 ila 2‘sini su oluşturduğunda, viskozite değerlerinin gerçek dünya ölçümlerinden tam olarak eşleştiğiydi. Fei, “Su içeriği ile yerinden çıkma hareketliliği arasındaki ilişkiyi belirledik, ardından bunu geçiş bölgesindeki su içeriğini tahmin etmek için kullandık” diyor.
Alberta Üniversitesi’nden Graham Pearson , “Bu çok zor ve çok iyi gerçekleştirilen deneyler, jeofizik ve doğal çalışmalar yoluyla laboratuvar ve saha gözlemlerinden ortaya çıkan ve manto geçiş bölgesinin büyük olasılıkla önemli miktarda su barındıracağını gösteren büyüyen bir tablonun parçası” diyor.
