“`html
يُجري أسفل سطح عالمنا، بعيدًا عن متناولنا الضعيف، عمليات غامضة وتحركات.
وتُخرج الأرض، من حين لآخر، أدلةً على طبيعتها: ماسيّاتٍ شتونيّةٍ صغيرة تحوي بداخلها قطعًا من معادن نادرة. ومن هذه الشظايا الصغيرة نستطيع أن نستخلص قطعًا من المعلومات حول باطن كوكبنا.
إنّ ماسةً تمّ اكتشافها في منجم ألماس في بوتسوانا هي حجرٌ من هذا النوع. وهي مليئة بعيوبٍ تحتوي على آثار من الرينغوووديت، والفرروبيركلاز، والأنستاتيت، وغيرها من المعادن التي تشير إلى أنّ الماس تشكّل على عمق 660 كيلومترًا (410 أميال) تحت سطح الأرض.
علاوةً على ذلك، تشير هذه الأدلة إلى أن البيئة التي تشكّلت فيها – وهي منطقة فاصلة بين الوشاح العلوي والسفلي تُعرف بمنطقة انقطاع 660 كيلومتر (أو، ببساطة، منطقة الانتقال) – غنيةٌ بالماء.
“`
«وجود الرينغوووديت مع المراحل المائية يدل على بيئة رطبة عند هذا الحدّ»، كما أوضح فريق من الباحثين بقيادة الفيزيائية المعدنية تينتينغ غو من معهد الجواهر في نيويورك وجامعة بوردي [[LINK4]] في دراسة أجروها عام 2022[[LINK4]].
معظم سطح الأرض مغطى بالمحيط. ومع ذلك، بالنظر إلى آلاف الكيلومترات بين السطح ولب الكوكب، فإنها لا تمثل سوى بركة صغيرة. حتى في أعمق نقطة لها، لا يزيد سمك المحيط عن 11 كيلومترًا (7 أميال) تقريبًا، من قمم الأمواج إلى قاعها.
لكن قشرة الأرض شيء مُكسّر ومُتفتّت، مع صفائح تكتونية مُنفصلة تتحرك مُتصادمة وتنزلق تحت حواف بعضها البعض. في هذه المناطق المُنخفضة، تتسرب المياه أعمق في باطن الكوكب، مُتعمّقة حتى الوشاح السفلي.
مع مرور الوقت، تعود إلى السطح عبر النشاط البركاني. هذا الدورة الهبوطية، والإخراجية، تُعرف باسم دورة المياه العميقة، مُنفصلة عن دورة المياه النشطة على السطح. معرفة كيفية عملها، وكمية المياه الموجودة هناك، مهمة أيضاً لفهم النشاط الجيولوجي لكوكبنا. فوجود الماء يمكن أن يُؤثر على انفجار البركان، على سبيل المثال، ويلعب دوراً في النشاط الزلزالي.
لأننا لا نستطيع الوصول إلى هناك، يجب علينا انتظار دليل على وجود الماء ليصل إلينا، كما يحدث في شكل الماس الذي يتشكل من قفص بلوري في الحرارة والضغط الشديدين.
درسَتْ گو وزملاؤها قطعةً جوهرةً كهذه بدقةٍ، واكتشفوا 12 من الإدراج المعدني وتجمعاً من الإدراج اللبني. استخدم الباحثون تقنية مطيافية رامان المجهرية وتشتت الأشعة السينية لاختبار هذه الإدراج لتحديد طبيعتها.
من بين الإدراج التي عثروا عليها مجموعة من رينغووودايت (سيليكات المغنيسيوم) على اتصالٍ بفيروبيركليز (أكسيد المغنيسيوم/ الحديد) وأينستاتايت (سيليكات مغنيسيوم آخر ذو تركيبة مختلفة).
عند الضغوط العالية في منطقة الانتقال، يتحلل الـ”رينغووودايت” إلى “الحديدفلزكليز” بالإضافة إلى معدن آخر يسمى “البرِدمانايت”. وعند الضغوط المنخفضة الأقرب إلى السطح، يتحول “البرِدمانايت” إلى “الأنستاتايت”. وجودها في الألماس يُخبرنا قصة رحلة، مُشيرًا إلى أنَّ الحجر تشكَّل في أعماق قبل صعوده إلى القشرة.
ولم تكن هذه كلَّها. فقد كانت خصائص “الـرينغووودايت” على وجه الخصوص تشير إلى طبيعته المائية – وهو معدن يتشكل في وجود الماء. وفي الوقت نفسه، فإن المعادن الأخرى الموجودة في الألماس، مثل “البروسايت”، هي أيضًا مائية. تُشير هذه الدلائل إلى أنَّ البيئة التي تشكَّل فيها الألماس كانت رطبة للغاية.
وجدت أدلة على وجود الماء في منطقة التحول [[LINK7]] من قبل [[LINK7]]، لكن هذه الأدلة لم تكن كافية لتحديد كمية الماء الموجودة هناك. هل كان ذلك تضمينًا عرضيًا من جيب صغير محلي من الماء، أم أنه يوجد به فعليًا الكثير من الماء؟ عمل غو وفريقها أشار أكثر إلى وجود كمية كبيرة من الماء.
«على الرغم من أن تكوين الماس في الوشاح العلوي غالبًا ما يرتبط بوجود السوائل، إلا أن الماسات فوق العمق العميق ذات التجمعات المعدنية المتراجعة المماثلة نادرًا ما لوحظت مصحوبة بالمعادن المائية»، [[LINK8]] كتبوا في بحثهم [[LINK8]].
«على الرغم من اقتراح إثراء محلي لـ H2O في منطقة انتقال الوشاح بناءً على اكتشاف الرينغوديت السابق، فإن الرينغوديت مع المراحل المائية، المُبلغ عنه هنا – وهو يمثل بيئة بيريدوتية مائية عند حدود منطقة الانتقال – يشير إلى منطقة انتقال أكثر رطوبة تمتد إلى و عبر انقطاع 660 كيلومترًا».
“`html
أظهرت الأبحاث السابقة أن الأرض تمتص كميةً أكبر من الماء مما كنا نعتقد سابقًا. وهذا قد يُتيح لنا أخيرًا إجابةً عن وجهة كل هذا الماء.
وقد نُشرت هذه الدراسة في مجلة طبيعة علوم الأرض.
نُشرت نسخة سابقة من هذا المقال في سبتمبر 2022.
“`
المصدر: المصدر