På store dybder under jorden er det meget varmt, og presset vokser - helvede er værre end hvad Dante beskrev. Men for nylig er forskere begyndt at mistanke om, at der er noget i dette helvede, som ingen forventede at finde der - vand. Og i store mængder: i en dybde af fire hundrede kilometer er underjordisk vand ti gange mere end i havene på Jorden.
Men dette vand strømmer eller sprøjter ikke. Det eksisterer i form af dråber, undertiden flere eller endda et enkelt molekyle indlejret i krystalgitteret af mineraler. Men det er dette vand, der kan kaste lys over nogle uløste mysterier om jordens oprindelse, om de store udbrud af vulkaner med lavafloder.
Der er mange forskellige hentydninger til eksistensen af dette "skjulte" vand. Den første er den utilstrækkelige mængde vand på vores planet sammenlignet med meteoritter. Forskere har overvejet dette mysterium i mange år.
Ifølge Thomas Ahrens, en geofysiker ved California Institute of Technology i Pasadena, kan du estimere, hvor meget vand der var i solsystemet i sin tidlige ungdom, hvis du analyserer sammensætningen af de meteoritter, der er kommet ned til os fra de fjerne dage. De indeholder omkring tre procent vand, og på jorden er det små fraktioner af en procent (af den samlede masse). Et naturligt spørgsmål opstår: hvor gik alt dette vand hen?
Mange forskere mener, at den snart efter jordens dannelse blev ramt af en himmellegeme på størrelse med Mars. Det slog en betydelig del af massen, hvorfra månen blev dannet, fratog atmosfæren vores planet og samtidig det meste af vandet. Men der er tegn på, at noget forblev i jordens dybder.
Den første er indholdet af isotoper helium-3 og helium-4 i lavafraktioner fra vulkaner. Helium-4 dannes som et resultat af radioaktivt henfald, og helium-3 forblev fra de første øjeblikke af universets fødsel. Ifølge Ahrens kommer helium-3 ud af dybe klipper, det er meget mere flygtigt end vand. Hvis der er helium-3 i jordens dybder, er det meget muligt, at der også er vand.”Helium-3 giver os klare beviser for, at jorden indeholder forskellige stoffer inde i dens klipper,” understreger Arens.
Den anden er kimberlitter, klipper beriget med jern og magnesium, der kommer til jordens overflade fra dens kappe gennem smalle kanaler. De løfter diamanter med dem, som kun kan forekomme i dybder på mindst 180 kilometer. De rejser langs disse rør og klipper svarende til glimmer, som bringer en masse vand ovenpå.
Salgsfremmende video:
Stephen Haggerty fra University of the American State of Massachusetts opdagede, at kimberlites bærer et mineral kaldet majorite, der dannes i dybder på 300 til 670 kilometer. Og derfra bringer de vand, og 670 kilometer er grænsen mellem den øvre og nedre kappe.
Seismiske data vidner også om vand: vand bremser lydens hastighed gennem klipper. Dette er præcis, hvad geologer ser - seismiske bølger passerer uforklarligt langsomt gennem kappen. Indtil slutningen af firserne i det sidste århundrede blev det antaget, at det indre af jorden var tørt nok. Det almindeligt accepterede synspunkt var, at der kan være vand under overfladen, men ikke dybere end 200 kilometer, yderligere har det simpelthen ingen steder at skjule. Klipperne er for varme til at indeholde vand.
Gennembruddet kom ved University of Colorado, da Joseph Smith studerede et mineral kaldet Wadsleyite. Den består af silicium, magnesium og ilt og er ifølge forskere placeret i en dybde på 400 til 700 kilometer under jordens overflade. Naturligvis kan forskere ikke se på en sådan dybde og udforske mineralet under naturlige forhold. De skaber en "helvede" varme og pres for dem i deres laboratorier. Wadsleyite er blevet undersøgt siden 1960, men i tør form. Smiths opdagelse var, at han opdagede dens usædvanlige egenskab - selv når den opvarmes over hundrede grader, bevarer den vand.
I 1987 opdagede en gruppe australske forskere under ledelse af Ted Ringwood, at flere andre mineraler kan indeholde vand ved høje temperaturer og tryk. Jay Bass fra University of Illinois bemærkede, "Pludselig indså vi, at der er oceaner og oceaner af vand under Jorden." Det anslås, at wadsleyite kan indeholde 3,3% vand. Det lyder ikke særlig imponerende, men der kan være en afgrund af wadsleyite under jorden. Ifølge Smith kan der i en dybde på 400-500 kilometer være tres procent wadsleyite, og derefter vil en beskeden 3,3% af vandet i det give os ti af Jordens vandhav, som blev diskuteret i begyndelsen.
Dan Frost, en geolog ved Washington Geophysical Laboratory, mener, at der kan være endnu mere vand. Hans personale vurderer, at glasagtige lavamaterialer kan indeholde op til fem hundrede dele pr. Million vand. Og dette er yderligere tredive oceaner. Hovedproblemet er, at forskere får al information om kappens mineraler fra dens øverste lag. Derefter kommer ekstrapolering, at hele kappen er ensartet.
Søgningen fortsatte, og i 1997 fandt en gruppe ledet af Smith wadsleyite-II, et andet vandbærende mineral, der ikke nedbrydes selv dybt i kappen. Og alligevel er dette kun hypoteser om, hvordan mineraler vil opføre sig under underjordiske forhold.
Tilstedeværelsen af vand indeni kan i høj grad påvirke begivenheder som fremkomsten af nye øer og massive udbrud af vulkansk lava. Begge er eksempler på "hot spots", som ifølge forskere repræsenterer fremspringet af smeltet lava til overfladen. Tidligere troede man, at lavaen kom til overfladen på grund af stigningen af varme bobler, men muligheden for, at processen med flydende fordampning kunne være årsagen til stigningen, blev aldrig overvejet.
Hovedindvendingerne fra modstandere af underjordiske oceaner er enkle og forståelige: under indflydelse af høje temperaturer skal vand fordampe. Men eksperimentet bringer flere og flere beviser til fordel for tilhængere af grundvand. Guust Nolet fra Princeton opdagede, at seismiske hastigheder uventet var langsomme i det tektoniske skjold under Centraleuropa. Det er et gammelt kontinent og består af kolde, tætte klipper, hvor intet bør føre til et fald i seismiske bølger. Nolet mener, at dybt vand er den eneste mulige forklaring.
Hypotesen om undervandshav blev lige født, og forskere har endnu ikke oversat den til kategorien af en pålidelig teori. Et af de nyeste forskningsområder er et forsøg på at forstå, om vand passerer fra overfladen til jordens dybder, og hvor meget af det der kommer ud derfra. Især mener Nolet, at området under Europa konstant fodres med vand fra overfladen. Interessante beregninger er i gang med, hvordan grundvand kan påvirke atmosfærens tilstand, drivhuseffekten og det nuværende og fremtidige klima.
Alexander Semyonov