Vo veľkých hĺbkach pod zemou je veľmi teplo a tlak rastie - peklo je horšie ako to, čo opísal Dante. Vedci však nedávno začali mať podozrenie, že v tomto pekle je niečo, čo tam nikto nečakal - voda. A vo veľkom množstve: v hĺbke štyristo kilometrov je podzemnej vody desaťkrát viac ako v oceánoch na Zemi.
Ale táto voda netečie ani nešpliecha. Existuje vo forme kvapiek, niekedy niekoľkých alebo dokonca jednej molekuly zaliatych v kryštálovej mriežke minerálov. Ale je to práve táto voda, ktorá môže osvetliť niektoré nevyriešené záhady o pôvode Zeme, o grandióznych sopečných erupciách s lávovými riekami.
Existuje veľa rôznych narážok na existenciu tejto „skrytej“vody. Prvým je nedostatočné množstvo vody na našej planéte v porovnaní s meteoritmi. Vedci nad touto záhadou uvažujú už mnoho rokov.
Podľa Thomasa Ahrensa, geofyzika z Kalifornského technologického inštitútu v Pasadene, môžete odhadnúť, koľko vody bolo v slnečnej sústave v ranom mladosti, ak analyzujete zloženie meteoritov, ktoré k nám z tých vzdialených dní prišli. Obsahujú asi tri percentá vody a na Zemi sú to malé zlomky percenta (z celkovej hmotnosti). Nastáva prirodzená otázka: kam sa podela všetka táto voda?
Mnoho vedcov sa domnieva, že krátko po vzniku Zeme na ňu zasiahlo nebeské teleso veľké ako Mars. Vyradilo to značnú časť hmoty, z ktorej vznikol Mesiac, pripravila našu planétu o atmosféru a zároveň o väčšinu vody. Existujú ale náznaky, že niečo zostalo v hlbinách Zeme.
Prvým z nich je obsah izotopov hélia-3 a hélia-4 v lávových výbežkoch zo sopiek. Hélium-4 sa formuje v dôsledku rádioaktívneho rozpadu a hélium-3 zostalo z prvých okamihov zrodu vesmíru. Podľa Ahrensa hélium-3 vychádza z hlbokých hornín, je oveľa prchavejšie ako voda. Ak sa v hlbinách Zeme nachádza hélium-3, je dosť možné, že existuje aj voda. „Hélium-3 nám poskytuje jasný dôkaz o tom, že Zem vo vnútri svojich hornín obsahuje rôzne látky,“zdôrazňuje Arens.
Druhým sú kimberlity, horniny obohatené o železo a horčík, ktoré sa na povrch Zeme dostávajú z jej plášťa úzkymi kanálmi. Zdvíhajú s nimi diamanty, ktoré sa môžu vyskytnúť iba v hĺbkach najmenej 180 kilometrov. Cestujú po týchto rúrach a skalách podobných sľudám, ktoré vynášajú hore veľa vody.
Propagačné video:
Stephen Haggerty z univerzity v americkom štáte Massachusetts zistil, že kimberlity sú nositeľmi minerálov zvaných majorit, ktoré sa tvoria v hĺbkach 300 až 670 kilometrov. A odtiaľ prinesú vodu a 670 kilometrov je hranica medzi horným a dolným plášťom.
O vode svedčia aj seizmické údaje: voda spomaľuje rýchlosť zvuku prechádzajúceho skalami. To je presne to, čo vidia geológovia - seizmické vlny nepochopiteľne pomaly prechádzajú plášťom. Do konca osemdesiatych rokov minulého storočia sa verilo, že vnútro Zeme je dostatočne suché. Všeobecne uznávaným hľadiskom bolo, že pod povrchom môže byť voda, ale nie hlbšie ako 200 kilometrov, jednoducho sa nemá kde schovať. Skaly sú príliš horúce na to, aby obsahovali vodu.
Prelom nastal na univerzite v Colorade, keď Joseph Smith študoval minerál zvaný Wadsleyite. Skladá sa z kremíka, horčíka a kyslíka a podľa vedcov sa nachádza v hĺbke 400 až 700 kilometrov pod povrchom Zeme. Vedci sa samozrejme nemôžu pozerať do takej hĺbky a skúmať minerál v prírodných podmienkach. Vo svojich laboratóriách pre nich vytvárajú „pekelné“teplo a tlak. Wadsleyit sa študoval od roku 1960, ale v suchej forme. Smithovým objavom bolo, že objavil jej neobvyklú vlastnosť - aj keď sa zahreje na viac ako sto stupňov, zadržiava vodu.
V roku 1987 skupina austrálskych vedcov vedená Tedom Ringwoodom zistila, že niekoľko ďalších minerálov môže obsahovať vodu pri vysokých teplotách a tlakoch. Jay Bass z Illinoiskej univerzity poznamenal: „Zrazu sme si uvedomili, že pod Zemou sú oceány a vodné oceány.“Odhaduje sa, že wadsleyit môže obsahovať 3,3% vody. Neznie to veľmi pôsobivo, ale pod Zemou sa môže nachádzať wadsleyitská priepasť. Podľa Smitha môže v hĺbke 400 - 500 kilometrov ležať šesťdesiat percent wadsleyitu a potom nám mizerných 3,3% vody v ňom dá desať zemských oceánov vody, o ktorých sa hovorilo na začiatku.
Dan Frost, geológ z Washingtonského geofyzikálneho laboratória, sa domnieva, že vody by mohlo byť ešte viac. Jeho pracovníci odhadujú, že sklovité lávové materiály môžu obsahovať až päťsto častí na milión vody. A toto je ďalších tridsať oceánov. Hlavným problémom je, že vedci získavajú všetky informácie o mineráloch plášťa z jeho vrchnej vrstvy. Ďalej nasleduje extrapolácia, že celý plášť je uniformný.
Pátranie pokračovalo a v roku 1997 skupina vedená Smithom našla wadsleyit-II, ďalší vodonosný minerál, ktorý sa nerozkladá ani hlboko v plášti. A napriek tomu sú to iba hypotézy o tom, ako sa minerály budú správať v podzemných podmienkach.
Prítomnosť vody vo vnútri môže výrazne ovplyvniť udalosti, ako je vznik nových ostrovov a rozsiahle erupcie sopečnej lávy. Oba sú príkladom „horúcich miest“, ktoré podľa vedcov predstavujú výstupy roztavenej lávy na povrch. Predtým sa predpokladalo, že láva vychádza na povrch v dôsledku nárastu horúcich bublín, ale nikdy sa neuvažovalo o možnosti, že príčinou môže byť proces odparovania kvapaliny.
Hlavné námietky odporcov podzemných oceánov sú jednoduché a zrozumiteľné: pod vplyvom vysokých teplôt sa musí voda odparovať. Experiment ale prináša čoraz viac dôkazov v prospech priaznivcov podzemnej vody. Guust Nolet z Princetonu zistil, že seizmické rýchlosti boli v tektonickom štíte pod strednou Európou neočakávane pomalé. Je to starý kontinent a pozostáva z chladných, hustých hornín, kde by nič nemalo viesť k zníženiu rýchlosti seizmických vĺn. Nolet verí, že hlboké vody sú jediným možným vysvetlením.
Hypotéza podmorských oceánov sa zrodila práve teraz a vedci ju zatiaľ nepreniesli do kategórie spoľahlivých teórií. Jednou z posledných oblastí výskumu je pokus pochopiť, či voda prechádza z povrchu do hlbín Zeme a koľko z nej odtiaľ vychádza. Nolet sa predovšetkým domnieva, že oblasť pod Európou je neustále napájaná vodou z povrchu. Prebiehajú zaujímavé výpočty o tom, ako môžu podzemné vody ovplyvňovať stav atmosféry, skleníkový efekt a súčasné a budúce podnebie.
Alexander Semjonov