पानी का एक टीला आपके पैरों के नीचे 250 मील (400 किलोमीटर) से अधिक छिपा हो सकता है।
बस यहीं से पृथ्वी का मेघ क्रस्ट से मिलता है। भूवैज्ञानिकों ने लंबे समय से सोचा था कि इस संक्रमण क्षेत्र के नीचे (255 मील, या 410 किमी, गहराई से शुरू) एक पानी से भरा खनिज जिसे ब्रुसाइट कहा जाता है, अस्थिर और इतना विघटित था, जो पानी के अणुओं को ग्रह की सतह की ओर भेज रहा था।
लेकिन नए शोध से पता चलता है कि ब्रूसाइट से पहले - जो 50 प्रतिशत मैग्नीशियम ऑक्साइड और 50 प्रतिशत पानी है - विघटित होता है, यह दूसरे, अधिक स्थिर 3 डी संरचना में बदल जाता है। जर्नल प्रोसीडिंग्स ऑफ द नेशनल एकेडमी ऑफ साइंसेज की पत्रिका में विस्तृत, ऑनलाइन ऑनलाइन खोज 21 नवंबर, का मतलब है कि पृथ्वी में पहले से कहीं ज्यादा गहराई से स्थित पानी का एक झोंका था।
"पूरी तरह से उम्मीद नहीं की गई थी," स्कॉटलैंड के एडिनबर्ग विश्वविद्यालय में कम्प्यूटेशनल भौतिकी में व्याख्याता सह लेखक एंड्रियास हरमन ने कहा। "क्योंकि लोगों ने दशकों तक इस सामग्री का अध्ययन किया है और किसी ने कभी यह देखने के बारे में नहीं सोचा कि क्या इससे पहले कि यह एक और चरण होगा, आखिरकार अलग हो गया।"
गहरी पृथ्वी का परीक्षण
वैज्ञानिकों ने पहले माना था कि ब्रुक्साइट केवल संक्रमण क्षेत्र के रूप में स्थिर था, ऊपरी मेंटल के ठीक नीचे 155-मील (250 किमी) की परत। भाग में, खनिज की संरचना ने इस दृश्य को सूचित किया। ब्रुसाइट एक स्तरित सामग्री है जिसमें प्रत्येक परत में अणु एक-दूसरे से दृढ़ता से जुड़े होते हैं लेकिन कमजोर रूप से अन्य परतों से जुड़े होते हैं। इस तरह की सामग्री, यदि पर्याप्त दबाव के साथ निचोड़ा जाता है, तो किसी प्रकार के परिवर्तन से गुजरना होगा। शोधकर्ताओं ने पहले मान लिया था कि संक्रमण क्षेत्र के दबाव की प्रतिक्रिया में, जो लगभग 200,000 वायुमंडल तक पहुंचता है, ब्रूसाइट उखड़ जाएगा। (एक वातावरण लगभग समुद्र के स्तर पर दबाव है)।
सीधे गहरी पृथ्वी की जांच करने में असमर्थ, हरमन और उनके सह-लेखक, मेनक मुखर्जी, फ्लोरिडा स्टेट यूनिवर्सिटी में भूविज्ञान के एक प्रोफेसर, ने क्वांटम-मैकेनिकल गणना का उपयोग किया, जो गहरी-पृथ्वी की स्थितियों में ब्रुसाइट के लिए विभिन्न संभावित संरचनाओं का विश्लेषण करता है।
"यह बड़े डेटा कंप्यूटिंग है," हरमन ने कहा। "हम हजारों संरचनाएं बनाते हैं, उन सभी को अनुकूलित करते हैं और गणना सटीक रूप से करते हैं कि अगर कोई चीज किसी चीज की तुलना में अधिक स्थिर होती है, तो हम मज़बूती से कह सकते हैं कि ऐसा है।"
ब्रुसाइट एक अच्छी तरह से अध्ययन और अपेक्षाकृत सरल खनिज है। फिर भी, हरमन ने कहा कि नए गणना की कुंजी ब्रुसाइट के बारे में मौजूदा धारणाओं की अनदेखी कर रही है। अपने कंप्यूटर प्रोग्राम के माध्यम से विभिन्न संरचनाओं को चलाने के कई महीनों के बाद, शोधकर्ताओं ने ब्रूसाइट का एक पूर्व अज्ञात चरण पाया जो निचले मेंटल में पाए जाने वाले उच्च दबावों का सामना करने में सक्षम होगा।
ब्रूसाइट के इस नए चरण के साथ, वैज्ञानिक अभी भी मेंटल में पदार्थ की मात्रा या खनिज कितना पानी रखते हैं, इसे सीधे मापने में असमर्थ हैं। हालांकि, हर्मन और मुकर्जी ने ब्रूसाइट के नए चरण के लोचदार गुणों को काम किया। यह जानकर हर्मन ने कहा कि भूकंपरोधी इस बात का पता लगाने में सक्षम हो सकते हैं कि मेंटल में कितना ब्रुकाइट है क्योंकि भूकंप के संकेत चट्टान की लोच के आधार पर भिन्न होते हैं जिससे वे यात्रा करते हैं।
क्यों ब्रुकाइट मायने रखता है
वर्तमान अनुमानों से पता चलता है कि गहरी पृथ्वी ग्रह की सतह पर सभी महासागरों के समान पानी को पकड़ सकती है। पानी का यह भंडार, और अतिरिक्त ट्रू ब्रूइट भी पकड़ सकते हैं, पृथ्वी के माध्यम से सामग्री के आवागमन के लिए महत्वपूर्ण हैं। चूंकि पानी युक्त खनिज पृथ्वी की परतों के माध्यम से नीचे जाते हैं, सामग्री अंततः विघटित हो जाती है, पानी को जारी करते हुए जो सतह पर वापस जाती है, अक्सर ज्वालामुखी गतिविधि के माध्यम से।
ज्वालामुखी और प्लेट टेक्टोनिक्स के माध्यम से खनिजों के पुनर्चक्रण के लिए पानी आवश्यक है, क्योंकि यह विभिन्न रॉक सामग्री के लिए एक दूसरे को पिछले स्थानांतरित करने के लिए आवश्यक स्नेहन प्रदान करता है, जैसा कि सबडक्शन जोन में होता है। यह रॉक चक्र के माध्यम से कदम के रूप में कुछ सामग्रियों को भंग करने में भी मदद करता है। पानी के बिना, हरमन ने कहा, ग्रह भूगर्भिक ठहराव के लिए आएगा। इसका मतलब है कोई नई पपड़ी या मिट्टी, और ज्वालामुखी में एक पड़ाव; इन परिवर्तनों से ग्रह की भूमि और वातावरण पर भयावह प्रभाव पड़ सकता है।
पृथ्वी की सतह के नीचे पानी के जलाशयों की संभावित बदलती वैज्ञानिकों की समझ के अलावा, हरमन ने इस शोध चैंपियन को सामान्य रूप से गहरी पृथ्वी के बारे में सोचने का एक नया तरीका बताया। शोधकर्ताओं ने इस नए चरण को नहीं पाया होगा यदि उन्होंने स्वीकार किए गए संस्करण का पक्ष लिया था, उन्होंने कहा।
