Μια νέα επιστημονική έρευνα ανατρέπει όσα γνωρίζαμε για τον κύκλο του νερού στον πλανήτη, αποδεικνύοντας ότι το νερό στον μανδύα της Γης μπορεί να φτάσει πολύ πιο βαθιά από όσο πίστευαν μέχρι σήμερα οι επιστήμονες. Η ανακάλυψη βασίζεται σε ένα σπάνιο γεωλογικό εύρημα, εγκλωβισμένο μέσα σε ένα διαμάντι μόλις 3 χιλιοστών. Η μελέτη πραγματοποιήθηκε από ερευνητική ομάδα στη Βραζιλία και δημοσιεύτηκε τον Μάιο στο επιστημονικό περιοδικό Scientific Reports. Το εύρημα ανοίγει νέο παράθυρο στην κατανόηση του τρόπου με τον οποίο το νερό ταξιδεύει από την επιφάνεια προς τα έγκατα του πλανήτη.
Ένα μικροσκοπικό «κλειδί» για τα μυστικά της Γης
Στο επίκεντρο της έρευνας βρίσκεται ένας μικροσκοπικός θύλακας, παγιδευμένος μέσα στο διαμάντι, ο οποίος ενδέχεται να καταγράφει τη διαδρομή του νερού από την επιφάνεια της Γης έως το βαθύ εσωτερικό της. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν την πρώτη άμεση απόδειξη ότι το ορυκτό γκαιτίτης -το ορυκτό που δίνει σε πολλά εδάφη το χαρακτηριστικό καφέ χρώμα τους- μπορεί να αντέξει την ακραία θερμότητα και πίεση που επικρατούν στον κάτω μανδύα του πλανήτη. Ο γκαιτίτης σχηματίζεται στα εδάφη και στον πυθμένα των ωκεανών, όταν ορυκτά πλούσια σε σίδηρο αλληλεπιδρούν με νερό. Κατά τη διαδικασία αυτή, ορισμένα μόρια νερού ενσωματώνονται στην κρυσταλλική του δομή, γεγονός που ενισχύει την πιθανότητα το ορυκτό να λειτουργεί ως «όχημα» μεταφοράς νερού προς τα κάτω στρώματα του πλανήτη.
Μέχρι σήμερα, παλαιότερες έρευνες είχαν επιβεβαιώσει ότι το νερό από τον φλοιό της Γης μπορεί να φτάσει έως τον άνω μανδύα, ο οποίος εκτείνεται σε βάθος περίπου 660 χιλιομέτρων. Ο φλοιός, δηλαδή το εξωτερικό βραχώδες στρώμα του πλανήτη, έχει πάχος από 20 έως 80 χιλιόμετρα κάτω από τις ηπείρους και μόλις 5 έως 10 χιλιόμετρα κάτω από τους ωκεανούς. Κάτω από τον άνω μανδύα εκτείνεται ο κάτω μανδύας, μια περιοχή όπου παρόμοια χημικά συστατικά σχηματίζουν διαφορετικές κρυσταλλικές δομές λόγω των πολύ υψηλότερων συνθηκών θερμότητας και πίεσης. Η ζώνη αυτή φτάνει σε βάθος έως και 2.900 χιλιόμετρα κάτω από την επιφάνεια, καθιστώντας το εύρημα του γκαιτίτη ιδιαίτερα σημαντικό για τη γεωλογική επιστήμη.
Η ομάδα πίσω από την ανακάλυψη
Η έρευνα διεξήχθη στον επιταχυντή σωματιδίων Sirius, ο οποίος λειτουργεί υπό το Εθνικό Εργαστήριο Φωτός Σύγχροτρον της Βραζιλίας, γνωστό ως LNLS. Το εργαστήριο αποτελεί τμήμα του Βραζιλιάνικου Κέντρου Έρευνας στην Ενέργεια και τα Υλικά, του CNPEM, με έδρα την Καμπίνας, στην πολιτεία του Σάο Πάουλο. Το έργο ξεκίνησε ως μεταπτυχιακή διατριβή της γεωλόγου Carolina Camarda, υπό την επίβλεψη του γεωλόγου Tiago Jalowitzki από το Πανεπιστήμιο της Μπραζίλια και του φυσικού Hélio Tolentino από το LNLS. Η χρηματοδότηση της έρευνας προήλθε από τον οργανισμό CAPES, που υπάγεται στο Υπουργείο Παιδείας της Βραζιλίας.
Στην ερευνητική προσπάθεια συμμετείχε και η γεωλόγος Fernanda Gervasoni, από το Ομοσπονδιακό Πανεπιστήμιο του Πελότας, στην πολιτεία Ρίο Γκράντε ντο Σουλ. Η ίδια πραγματοποιεί σήμερα τη μεταδιδακτορική της έρευνα στο LNLS, υπό την επίβλεψη του Hélio Tolentino, με χρηματοδότηση από το Ίδρυμα Ερευνών του Σάο Πάουλο, γνωστό ως FAPESP. Η συνεργασία των δύο ερευνητριών, μαζί με τους επιβλέποντες επιστήμονες, οδήγησε σε ένα εύρημα που ενδέχεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο κατανοούμε τη διαδρομή του νερού στο εσωτερικό της Γης. Το σπάνιο διαμάντι που ανέλυσαν στον επιταχυντή Sirius λειτούργησε ουσιαστικά ως φυσικό «θησαυροφυλάκιο», διατηρώντας ανέπαφο το δείγμα γκαιτίτη κατά τη μακρόχρονη διαδρομή του προς την επιφάνεια, δίνοντας έτσι στους ερευνητές τη δυνατότητα να μελετήσουν άμεσα υλικό που κανονικά θα ήταν απρόσιτο.
