Üst ve alt manto arasındaki geçiş bölgesinde, dünyadaki tüm denizlerde bulunan suyun altı katı kadar su ( her ne kadar bağlı olsa da, serbest değil) olabilir. Yaklaşık 660 kilometre derinlikte keşfedilen bir elmastaki küçük ringwoodit kalıntıları, bu katmanın su açısından kesinlikle zengin olduğunu gösteriyor. Araştırmacılar Nature Geoscience dergisinde, geçiş bölgesinin yüksek su içeriğinin levha tektoniğini ve volkanik manto püskürmelerini önemli ölçüde etkilediğini ortaya koyuyor.
Jules Verne, Dünya yüzeyinin çok altında bulunan devasa bir okyanustan bahsetmişti. Aslında pek de haksız sayılmazdı. Aşırı sıcaklıklar ve basınçlar nedeniyle uzun süredir sudan yoksun olduğu düşünülen Dünya'nın mantosu aslında daha fazla sıvı barındırıyor olabilir. Üst ve alt manto arasındaki sınırda eriyen kayaları gösteren sismik kanıtlar başlangıçta bunu öne sürmüştü. Sulu mineral ringwoodit, 2014 yılında 660 kilometre derinlikteki bu bölgeden elmas kalıntılarında bulunmuştur.
İki yaygın geçiş bölgesi minerali olan Wadsleyite ve ringwoodite, dünya denizlerinin altı katı kadar su tutma potansiyeline sahiptir.
Ne yazık ki, incelenen elmasın boyutu, bilim insanlarının bulunduğu bölgenin mineral yapısı hakkında herhangi bir şey öğrenmesini engelledi. Bu nedenle, ringwooditte görülen kristalleşme suyunun sıra dışı bir anomali mi yoksa Dünya'nın mantosunun tüm geçiş bölgesinin tipik bir özelliği mi olduğu açık değildi.
Dünya'nın İçindeki Ultra Nadir Elmaslar
Şimdi bu derinlikten, duruma ışık tutacak daha büyük bir elmas daha çıktı. New York'taki Amerika Gemoloji Enstitüsü'nden Tingting Gu ve meslektaşları, Botsvana'daki Karow madeninde keşfedildikten sonra 1,5 karatlık elması bileşimi ve mineral kalıntıları açısından analiz etti. Bu kalıntılar elmasın oluştuğu kristalde meydana geldiğinden, yerin çok derinlerinden gelen mineralleri içerebilir
Sonuçlara göre bu elmas, diğer birçok ünlü değerli taş gibi Dünya'nın üst mantosunda değil, üst ve alt manto arasındaki sınırda oluşmuştur. Dolayısıyla Karow elması ve içerdiği kalıntılar 660 kilometre derinlikte, 1.650 santigrat derece sıcaklık ve 23,5 gigapaskal basıncın hakim olduğu bir bölgede oluşmuştur.
Normal Manto Mineralleri ve Bağlı Su Dahil
Elmastaki kalıntılar onu oluşturan zorlu koşulları yansıtmaktadır; mineral yapısı, ringwooditin bu sınırda ferroperiklaz ve bridgmanite dönüşmeye başladığı bir senaryoya işaret etmektedir. Alt mantoya geçiş bölgesi genellikle bu tür bir değişime uğrar. Ekibe göre bu durum, diğer kimyasal özelliklerle birlikte, elmasın ve mineral kalıntılarının nadir görülen bir anomali olmadığını, aksine bu bölgedeki olağan koşulları temsil ettiğini kanıtlıyor.
Bununla birlikte, lazer tabanlı Raman spektroskopisi kullanılarak yapılan çalışmalar, kapanımların bağlı su içerdiğini göstermiştir. Bu H2O kısmen manto minerali brusit ve kabuk minerali ringwoodit tarafından yerinde tutulmaktadır. Suya doymuş koşullarda soğuma üzerine sulu ringwooditten brusit oluşumu elmas hücrelerinde deneysel olarak doğrulanmıştır. Basitçe söylemek gerekirse, bu elmas ve kalıntıları kuru bir kaynak katmandan gelmiş olamaz, bunun yerine Dünya'nın mantosunun içindeki gizli bir okyanus gibi su açısından zengin bir bölgeden gelmişlerdir.
Elmas kalıntılarında bağlı su bulunduğuna göre, bu sınır tabakanın mineralleri bir okyanus gibi önemli miktarlarda su tutmaktadır.
Dünya'nın Mantosunun İçinde Bir Okyanus Var ama Görünmüyor
Bu nedenle, Botsvana'da bulunan bu elmas, Dünya'nın manto yüzeyinin altında geniş bir yeraltı su kaynağının varlığını kanıtlamaktadır. Bu araştırma, geçiş bölgesinin kuru bir sünger olmadığını, bunun yerine büyük miktarlarda suyu emebildiğini ve tutabildiğini göstermektedir. İki yaygın geçiş bölgesi minerali olan Wadsleyite ve ringwoodite, dünya denizlerinin altı katı kadar su tutma potansiyeline sahiptir.
Elmas kalıntılarında bağlı su bulunduğuna göre, bu sınır tabakanın minerallerinin önemli miktarlarda su içerdiği kesindir. Bu aynı zamanda Jules Verne tarafından öne sürülen, Dünya yüzeyinin altında büyük bir okyanus olduğu teorisiyle de tutarlıdır. Ancak, diğer "okyanusların" aksine, bu okyanus görünmezdir çünkü suyu dünyanın çekirdeğinden serbestçe akmak yerine kayanın içinde hapsolmuştur.
Geniş Ölçekte Alaka Düzeyi
Dünya'nın manto geçiş bölgesindeki yüksek su içeriğinin etkileri geniş kapsamlıdır. Araştırmacılara göre bunun nedeni, suyun varlığının kayanın fiziksel özelliklerini değiştirerek onu kuru kayadan daha esnek hale getirmesidir. Bu nedenle, bariyer tabakası ve üzerindeki manto bölgeleri normalde olduğundan daha yumuşak ve daha dinamiktir. Bu da manto kaya kütlelerinin yükselişini ve alçalışını etkiliyor. Bu durum, daha düşük seviyelerden gelen manto malzemesinin üst mantoya ve yerkabuğuna daha kolay yükselmesini sağlar.
Levha tektoniği ve Dünya'nın batan tektonik levhalarının dalma-batma bölgelerindeki kaderi, geçiş bölgesindeki su içeriğinin analiz edilmesiyle artık daha iyi anlaşılabilmektedir. Dalmakta olan levhalar, Dünya'nın derinliklerine batarken derin okyanuslardan gelen tortuları taşır. Bu tortularda çok miktarda su ve karbondioksit depolanmış olabilir. Ancak bunun yüzde kaçının daha kararlı sulu mineraller ve karbonatlar olarak geçiş bölgesine ulaştığı önceden bilinmiyordu. Şimdi bilim insanları bu suyun önemli bir kısmının okyanus tabanına battığını gösteren kanıtlara sahipler.
