Immagini TEM di ringwoodite e bridgmanite prima e dopo la ricottura. (A) Immagine in campo chiaro invertito della ringwoodite prima della ricottura (ρi =11,0/μm2). (B) Immagine invertita in campo chiaro di ringwoodite dopo ricottura per 12 ore a 2000 K (ρf =0,87/μm2). (C) Immagine in campo scuro della bridgmanite prima della ricottura (ρi =8,43/μm2). (D) Immagine in campo scuro della bridgmanite dopo ricottura per 24 ore a 1600 K (ρf =4,32/μm2). Rw., ringwoodite; Brg., bridgmanite. Credito: Progressi scientifici 07 giugno 2017:vol. 3, no. 6, e1603024, DOI:10.1126/sciadv.1603024
(Phys.org) — Un team di ricercatori affiliati a diverse istituzioni in Giappone e Germania ha trovato prove che suggeriscono che il centro del mantello terrestre contiene tanta acqua quanto gli oceani del pianeta. Nel loro articolo pubblicato sul sito ad accesso libero Progressi scientifici , il gruppo descrive la loro teoria ei loro esperimenti per cercare di dimostrarli corretti.
Gli scienziati sono convinti che la parte superiore del mantello e la parte inferiore più vicina al nucleo siano relativamente prive di acqua. Questo perché i materiali di cui sono fatti non riescono a immagazzinare molto bene l'acqua. Lo strato intermedio (a 410-660 chilometri sotto la superficie), però, è stato oggetto di dibattito, con alcuni che credono che sia anche quasi privo di acqua e altri suggeriscono che potrebbe ospitare enormi quantità di acqua. Questo perché il mantello centrale è dominato dai minerali wadsleyite e ringwoodite, che sono noti per essere in grado di trattenere molta acqua. In questo nuovo sforzo, i ricercatori hanno cercato di risolvere il dibattito utilizzando la logica e gli esperimenti di laboratorio.
Il team osserva che la ricerca precedente ha dimostrato che la viscosità della zona centrale del mantello è inferiore a quella sia del mantello superiore che del mantello inferiore. Per capire se la zona centrale trattiene l'acqua, i ricercatori hanno utilizzato queste informazioni e hanno condotto esperimenti di laboratorio volti a replicare tali condizioni. Hanno creato la ringwoodite sintetica per rappresentare il mantello centrale e la bridgmanite per rappresentare il materiale del mantello inferiore. Hanno quindi utilizzato una tecnica che prevedeva la misurazione della mobilità della dislocazione per dedurre la viscosità e quindi hanno aggiunto acqua alla ringwoodite. Riferiscono che così facendo ha ridotto la sua viscosità e abbinato le misurazioni prese del vero mantello, questo suggerisce che il mantello centrale del mondo reale lo fa, infatti, trattenere l'acqua. Regolando la quantità di acqua aggiunta al loro mantello sintetico e calcolando le variazioni di viscosità, sono stati in grado di stimare quanto siano impregnati d'acqua i minerali del mondo reale. Hanno quindi usato queste informazioni per calcolare quanta acqua c'è nell'intero mantello centrale. Riferiscono che è quasi uguale alla quantità di acqua in tutti gli oceani del mondo.
Bisognerà fare più prove, Certo, ma se gli scienziati possono provare senza dubbio che il mantello centrale è pieno d'acqua, mette in discussione le teorie che suggeriscono che l'acqua sia arrivata sulla Terra dalle comete.
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