地表下層發現比所有海洋還要多三倍的「汪洋大海」

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美國研究專家在一項新的研究(A new study)報告中推斷地球的覆蓋層位於地殼與地心間儲存估計比地球表面海洋總量還要多上三倍的豐沛儲水區。這驚人的儲水區在地表下700公里深處，在上地幔(upper mantle)與下地幔(lower mantle)中間的區域，經年累月看似平靜。

由美國西北大學(Northwestern University)地球物理學家史帝夫·雅克布森(Steven Jacobsen)與新墨西哥大學地震學家Brandon Schmandt帶領的研究團隊推測這些水分被鎖(分子鎖定)在一種名為尖晶橄欖石又稱林伍德石(ringwoodite)的礦物結構中。尖晶橄欖石是一種處於高溫高壓環境下所產生的礦物，有著罕見結晶狀結構，外觀與橄欖石相似。發現這麼大量的水分存積在地底下為地球的水循環與海洋由來的說法帶來一線曙光，因為這些水存在地底下保持著一樣的量至少超過百萬年。有些地球物理學家相信地球上的水是來自外太空，或更確切地說，他們相信是冰冷彗星撞上地球才有了海洋。但這項新發現讓海洋可能是從地底慢慢湧上地層表面的說法更具說服力。“感謝地質板塊不斷的循環！”雅克布森(Jacobsen)這麼說道，“從這個跡象可以研判地球上的水是由地底而來的。”

美國研究專家利用超過2千個地震儀研究在美國本地引起地震的震波，透過測量地底不同深度震波的穿透速度，科學家們確認了傳導這些震波的岩石種類與密度。這被“隱藏的很好”的水之所以被發現是因為他的出現減緩了對應層的震波(相較於乾燥不含水的岩石，震波需要花較長的時間穿透含水的岩石)。這個震波觀察的結論是實驗室研究確認的，研究專家推斷位於700公里深並含水的尖晶橄欖石的作用像海綿般似的漸漸地在高壓與高溫下融化，並將先前在過度帶中吸取的水分鎖住。Brandon Schmandt說道：“當一塊高含水的岩石從過度帶移動到下層地幔時需要將水分排出，所以岩石會稍微融化，這即是我們所謂的脫水融化。雖然這篇刊登在科學期刊(Journal Science)的研究報告所涉及的區域只在美國境內，但研究學者們相信在地球的任何一個角落都有類似的狀況發生，他們也計劃將研究拓展至國外區域。