Versteckte Ozeane

Die geheimen Gewässer unter der Erdkruste

Der Mantel mit seinen drei Unterschichten (oberer Mantel, Übergangszone und unterer Mantel) ist 1.800 Meilen dick und nimmt etwa 84% des Erdvolumens ein. Die Kruste macht nur 1% aus. Bild: Sucher.

Jules Vernes meistverkaufter Roman, Reise zum Mittelpunkt der Erde, beschreibt eine Expedition unter der Erdoberfläche und in die mysteriösen, unerforschten Höhlen und Wege, die darunter liegen. Felsküsten und eine Ansammlung von ominösen Bäumen grenzen an einen riesigen unterirdischen Ozean, in dessen trüben Tiefen prähistorische Kreaturen beheimatet sind. Während die Entdecker von ihrem neu getauften „Port Gräuben“ aus in See stechen, begegnen sie sogar einer Insel voller bizarrer, uralter Flora und Fauna, die inmitten blassweißer Knochen und Schädel gedeiht. Und während die Geschichte als Science-Fiction-Werk eingestuft ist, scheint es, dass zumindest ein Teil der seltsamen Landschaft real sein könnte.

Diamanten, die aus der Tiefe unseres Planeten auftauchen, enthüllen Mineralien, die Wasser enthalten. Eines dieser Mineralien ist Ringholzit, ein wunderschöner, scharfer, blauer Kristall, der bis zu 3% seines Gewichts an Wasser aufnehmen kann. Vor 2014 war Ringwoodit auf der Erde noch nie beobachtet worden. Aber was es wirklich bemerkenswert machte, war, dass die Diamanten aus einer Entfernung von 410 Meilen (660 km) unter der Kruste entstanden waren, irgendwo tief in einem, wie wir meinen, heißen und brütenden Mantel. Zwischen dem relativ trockenen oberen und unteren Mantel befindet sich ein Bereich, der als Übergangszone bezeichnet wird und aus dem die Diamanten stammen.

Forscher besuchten Juína, Brasilien, wo sie Tausende dieser gesprenkelten, oft gelben Diamanten kauften. Sie wurden aus dem nahe gelegenen Schlamm mit vielen nicht größer als ein Kieselstein gesammelt. Die Flecken selbst könnten ohne die Hilfe eines Mikroskops manchmal schwer zu erkennen sein, aber sie waren trotzdem dort, eingebettet in den kristallinen Kohlenstoff der Diamanten.

Ein Diamant, der Ringholzit enthält. Wissenschaftler schätzen, dass Ringwoodit und Wadsleyit etwa 60% der Übergangszone ausmachen, während die restlichen 40% andere Verbindungen und Mineralien sind.

Dies ist nicht die Art von Wasser, die wir gewohnt sind. Stattdessen sind die Zutaten für Wasser - Wasserstoff- und Sauerstoffatome - in die Struktur des Minerals eingebettet. Flüssiges Wasser tritt erst aus, wenn der Diamant der Wärme und dem Druck der Übergangszone ausgesetzt ist. Dies macht ihn zu einer sehr feuchten Zone, die möglicherweise das Dreifache der Anzahl der Ozeane enthält, die wir hier an der Oberfläche haben.

Der obere Mantel besteht zum Vergleich größtenteils aus einem Olivin-Mineral, das überhaupt nicht viel Flüssigkeit speichern kann. Bevor Olivin jedoch zu Ringwoodit wird, verwandelt es sich in eine neue Kristallstruktur - Wadsleyit genannt -, wenn es die Übergangszone erreicht. Lücken in der Form von Wadsleyit machen es zu einem perfekten Halter für Wasserstoffatome, die dann in das Mineral eintreten und sich mit den Sauerstoffatomen verbinden. Die Fähigkeit von Wadsleyite, so viel Wasserstoff zu speichern, macht es beim Schmelzen nass. In bestimmten Tiefen der Übergangszone wird Wadsleyit dann zu Ringwoodit, der Diamanten besprenkelt, wenn sie zur Erdkruste aufsteigen. Die Diamanten sind dank ihrer natürlichen Haltbarkeit in der Lage, die Mineralien zu konservieren.

In ähnlicher Weise entdeckte die spätere Forschung des Mineralogisten Oliver Tschauner Diamanten mit Wassereis (auch bekannt als das schwer fassbare Eis VII, eine Hochdruckform des Eises). Es war das erste Mal außerhalb eines Exoplaneten, dass wir es in der Natur beobachteten. Es war auch das erste Mal, dass wir frei existierendes H2O aus der Tiefe der Erde sahen. Die Tatsache, dass diese Diamanten nicht nur an einem Ort, sondern über weite Entfernungen - von China bis Südafrika - gefunden wurden, könnte bedeuten, dass dieses Phänomen weit verbreitet ist.

Pangaea wie vor 335 Millionen Jahren. Die Wissenschaftler schätzen, dass es in der Übergangszone höchstens das Dreifache des Wassers unserer Oberflächenmeere gibt, weil größere Wassermengen den Erdmantel daran gehindert hätten, die Platten zu zerbrechen und die heutigen Kontinente zu schaffen.

Diese besonderen Diamanten sind jedoch nicht der einzige Beweis für versteckte Ozeane unter unseren Füßen.

Als die Wissenschaftler die Bedingungen der Übergangszone in einem Labor nachstellten, stellten sie fest, dass Wasser in Ringwoodit seine Viskosität verringerte und plötzlich die Daten aus geophysikalischen und seismischen Messungen der realen Welt entsprach. Die Messungen zeigten, dass die Übergangszone eine viel niedrigere Viskosität als der obere und der untere Mantel aufwies, was bedeutete, dass die Übergangszone viel wässriger war als ihre Gegenstücke.

Dieses Wasser trägt dann zum Verhalten des Mantels bei, bei dem durch Konvektion heißes Magma aufsteigt, während alles andere heruntergedrückt wird. . Dies bedeutet, dass unser Planet in Schwierigkeiten geraten würde, wenn dieses Wasser jemals verschwinden würde. Ohne Konvektion würden Vulkane verstummen und die Bodenfruchtbarkeit, die Tierwelt, die Landbildung und das Klima unseres Planeten erheblich beeinträchtigen.

Diese Entdeckung hat aber auch eine andere Bedeutung: Wir müssen überdenken, wie das Wasser auf der Erde entstanden ist.

Ab sofort gibt es zwei verschiedene Theorien. Das erste ist, dass während der Entstehung der Erde Wassermoleküle an Staubkörnern klebten, die sich schließlich mit Steinen zusammenschlossen, um den Planeten zu bilden. Diese Moleküle hätten die heftige, intensive Hitze des frühen Sonnensystems überstanden. Die zweite Theorie besagt, dass Asteroiden die Erde getroffen haben und ihre Wasserablagerungen dann in den Erdmantel gesunken sind. Derzeit gibt es keine eindeutige Antwort.

Diese neuen Informationen könnten für diejenigen, die mit früheren Modellen vertraut waren, in denen der Erdmantel nur aus Feuer und Schwefel bestand, beunruhigend sein. Aber wenn die am weitesten entfernte Menschheit in der Lage war, sich in die Kruste zu graben, bleibt das, was darunter liegt, eine Ungewissheit. Wenn wir unser Modell des Planeten überdenken, denke ich, dass es wichtig ist, sich an eine andere Idee zu erinnern, die Jules Verne in seinem Roman vorgeschlagen hat: „Die Wissenschaft, mein Junge, ist auf vielen Fehlern aufgebaut worden; aber es sind Irrtümer, in die man gut hineinfallen konnte, denn sie führten zur Wahrheit. “

Diese Geschichte wurde in The Startup, der größten Veröffentlichung von The Medium zu Unternehmertum, veröffentlicht, gefolgt von 388.456 Personen.

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