美國科學家12日說,地表下方數百公里深處,可能有一個「隱藏的海洋」,水量相當於地表海洋總水量的3倍。此一發現也許有助於解釋地球上海洋的水從何而來:來自地球內部。
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2 |; Y. I6 C' C1 v2 X! q) d3 V5 S7 Z新墨西哥大學和西北大學的研究人員在《科學》(Science)雜誌上的報告說,這一「隱藏的海洋」位於地球內部410公里至660公里深處、上下地幔(mantle)之間的過渡帶( transition zone),其水分並不是一般熟悉的液態、氣態或固態,而是以水分子的形式存在於一種名為「林伍德石」(ringwoodite)的岩石中。
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研究人員利用遍布全美的2000多個地震儀分析了500多次地震的地震波。這些地震波會穿透包括地核在內的地球內部,由於水會降低地震波傳播的速度,研究人員可以據此分析地震波穿透的是什麼類型的岩石。
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結果顯示,就在美國地下660公里深處,岩石發生部分熔融,且從地震波傳播速度減緩來看,這是可能有水存在的信號。3 a# L: J# y) b$ j( S3 h
與此同時,研究人員在實驗室中合成上下地幔過渡帶中存在的林伍德石,當仿真地下660公里深處的高溫高壓環境時,林伍德石發生部分熔融,就像出汗一樣釋放出水分子。林伍德石由於具有特殊的晶體結構,會像海綿一樣吸引水分子。
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西北大學地球物理學家雅各布布森(Steve Jacobsen)說:「我想我們最終找到了整個地球水循環的證據,這或許有助於解釋地球地表大量液態水的存在,幾十年來,科學家一直在尋找這一缺失的深層水。」公仔箱論壇. g) U+ |+ z; U/ B7 m
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地球上水的來源有多種說法,一些人認為是彗星或隕石撞擊地球帶來,也有人認為是從早期地球的內部慢慢滲透出來。前一種理論較為盛行,但新發現為後者提供了新的證據。% p% K6 O: U1 p2 O5 Q# l0 {
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今年3月,加拿大埃布爾達大學研究人員在英國《自然》(Nature)雜誌報告說,他們首次發現了來自上下地幔過渡帶的一塊林伍德石,其含水量為1.5%,從而證明有關過渡區含有大量水的理論是正確的。 |