علماء: نواة الأرض تحتوي على مياه تعادل ثلاثة أضعاف محيطات الأرض

لعقود من الزمن كان يُعتقد أن المحيطات تشكلت عندما اصطدمت المذنبات الجليدية بالكوكب، لكن الأبحاث الجديدة تشير إلى أصل مختلف للمحيطات: إنها ببساطة تسربت من نواة الأرض.

يشير الاكتشاف، المنشور في مجلة ساينس العلمية، إلى وجود خزان مائي خفي في وشاح الأرض، على عمق يزيد عن 600 كيلومتر تحت سطح الأرض، مساحات شاسعة لا يمكن تخيلها من البحار الجوفية: كل هذه المياه - التي تعادل ثلاثة أضعاف حجم الماء على السطح - محصورة داخل الصخور.

إن وجود الماء السائل على سطح كوكبنا هو ما يجعل "كوكبنا الأزرق" صالحًا للحياة، وقد حاول العلماء طويلًا تحديد كمية الماء التي يمكن أن تنتقل بين سطح الأرض وخزاناتها الداخلية عبر الصفائح التكتونية.

ويُعزز هذا البحث فهمنا لتعقيدات انتقال الماء عبر الغلاف الجوي والمحيطات وصولًا إلى باطن الأرض.

ويوضح ستيفن جاكوبسن، من جامعة نورث وسترن، والمؤلف الرئيسي للدراسة، في بيان : "لا تقتصر دورة المياه على دوران الماء بين الغلاف الجوي والمحيطات والمياه السطحية فحسب، بل تمتد إلى أعماق باطن الأرض مع انزلاق القشرة المحيطية تحت الصفائح القشرية المجاورة، ثم تغوص في طبقة الوشاح، آخذةً معها الماء".

واستخدم فريق جاكوبسن أجهزة قياس الزلازل لقياس حركة موجات الطاقة الناتجة عن الزلازل عبر الأرض، ولاحظوا أن الموجات تباطأت عند مرورها عبر منطقة من الوشاح تحتوي على صخرة زرقاء لامعة تُعرف باسم رينجووديت. تتشكل هذه الصخرة فقط عند درجات حرارة وضغوط عالية في الوشاح.

ويضيف جاكوبسن: "يشبه الرينجووديت الإسفنجة التي تمتص الماء، يتميز الرينجووديت بتركيبة بلورية فريدة تُمكّنه من جذب الهيدروجين واحتجاز الماء. يستطيع هذا المعدن الاحتفاظ بكمية كبيرة من الماء في ظروف الوشاح العميق."

المشكلة؟ لا يوجد الماء في صورته السائلة، ولا حتى على شكل جليد أو بخار، هذا الشكل الرابع هو الماء المحبوس داخل البنية الجزيئية للمعادن في صخور الوشاح، يُولّد وزن 400 كيلومتر من الصخور الصلبة فوق هذه المعادن ضغطًا هائلاً، إلى جانب درجات حرارة تتجاوز 1000 درجة مئوية، مما يُؤدي إلى انقسام جزيء الماء لتكوين جذر هيدروكسيل (OH)، والذي يرتبط بدوره بالبنية البلورية للمعدن.

وتستند نتائج فريق جاكوبسن إلى اكتشاف نُشر في مجلة نيتشر، حيث وصف الباحثون العثور على قطعة من حجر الرينجووديت داخل ماسة مُستخرجة من عمق 640 كيلومترًا في البرازيل.

احتوت تلك القطعة الصغيرة من حجر الرينجووديت (وهي العينة الوحيدة الموجودة من باطن الأرض، حيث قذفها بركان في البرازيل) على كمية مذهلة من الماء الملتصق بالمعدن في صورة صلبة.

ذوبان واسع النطاق تحت القارة الأمريكية

وقال جاكوبسن: "مع ذلك، لم نكن نعرف ما إذا كانت هذه العينة الوحيدة تُمثل التركيب الداخلي للأرض.. والآن، وجدنا دليلاً على ذوبان واسع النطاق تحت أمريكا الشمالية على نفس الأعماق التي تُمثل جفاف رنجووديت.

وأضاف أن "العمليات الجيولوجية على سطح الأرض، مثل الزلازل أو الانفجارات البركانية، هي تعبير عما يحدث داخل الأرض، بعيدًا عن أنظارنا، وأعتقد أننا نرى أخيرًا دليلاً على دورة مائية على مستوى الأرض، مما قد يُساعد في تفسير الكمية الكبيرة من الماء السائل على سطح كوكبنا الصالح للسكن."