Massive ’ocean’ upptäckt mot jordens kärna

av Andy Coghlan

(bild: Steve Jacobsen / Northwestern University)

en reservoar av vatten tre gånger volymen av alla oceaner har upptäckts djupt under jordens yta. Upptäckten kan hjälpa till att förklara var jordens hav kom ifrån.

vattnet är gömt inuti en blå sten som heter ringwoodite som ligger 700 kilometer under jord i manteln, skiktet av het sten mellan jordens yta och dess kärna.

reservoarens enorma storlek kastar nytt ljus på jordens vatten. Vissa geologer tror att vatten anlände till kometer när de slog planeten, men den nya upptäckten stöder en alternativ uppfattning att oceanerna gradvis oozed ut ur det inre av den tidiga jorden.

”det är bra bevis på att jordens vatten kom inifrån”, säger Steven Jacobsen från Northwestern University i Evanston, Illinois. Det dolda vattnet kan också fungera som en buffert för oceanerna på ytan och förklara varför de har hållit samma storlek i miljontals år.

Pinga planeten

Jacobsens team använde 2000 seismometrar för att studera de seismiska vågorna som genererades av mer än 500 jordbävningar. Dessa vågor rör sig genom jordens inre, inklusive kärnan, och kan detekteras vid ytan. ”De får jorden att ringa som en klocka i flera dagar efteråt”, säger Jacobsen.

genom att mäta vågornas hastighet på olika djup kunde laget ta reda på vilka typer av stenar vågorna passerade genom. Vattenskiktet avslöjade sig eftersom vågorna saktade ner, eftersom det tar dem längre tid att komma igenom fuktig sten än torr sten.

”vi borde vara tacksamma för denna djupa reservoar”

Jacobsen utarbetade i förväg vad som skulle hända med vågorna om vatteninnehållande ringwoodite var närvarande. Han växte ringwoodite i sitt labb och exponerade prover av det för massiva tryck och temperaturer som matchade dem på 700 kilometer ner.

visst nog fann de tecken på våt ringwoodite i övergångszonen 700 kilometer ner, vilket delar upp mantelns övre och nedre områden. På det djupet, tryck och temperaturer är precis rätt att pressa vattnet ur ringwoodite. ”Det är sten med vatten längs gränserna mellan kornen, nästan som om de svettas”, säger Jacobsen.

fuktig där nere

Jacobsens fynd stöder en ny studie av Graham Pearson vid University of Alberta i Edmonton, Kanada. Pearson studerade en diamant från övergångszonen som hade transporterats till ytan i en vulkan och fann att den innehöll vattenbärande ringwoodite, det första starka beviset på att det fanns mycket vatten i övergångszonen (Natur, doi.org/s6h).

”sedan vår första rapport om vattenhaltig ringwoodite har vi hittat en annan ringwoodite-kristall, som också innehåller vatten, så bevisen är nu mycket starka”, säger Pearson.

hittills har Jacobsen bara bevis för att den vattniga klippan sitter under USA. Han vill nu ta reda på om det sveper runt hela planeten.

”vi borde vara tacksamma för denna djupa reservoar”, säger Jacobsen. ”Om det inte var där skulle det vara på jordens yta, och bergstoppar skulle vara det enda landet som pekar ut.”