Sepasukan penyelidik yang diketuai oleh Ho-Kwang Mao dari Carnegie Institution di Amerika Syarikat nampaknya telah mengungkap misteri yang telah lama menyusahkan ahli geologi. Penulis menjelaskan apa mineral zon gelombang seismik yang melambatkan pada batas inti-mantel terdiri dan mereproduksi proses pembentukannya di makmal. Sekiranya kesimpulan para saintis betul, maka zon-zon tersebut ternyata menjadi simpanan oksigen raksasa, yang dapat mempengaruhi sejarah kehidupan di Bumi. Artikel ilmiah dengan hasil kajian itu diterbitkan dalam jurnal Nature pada 22 November 2017.
Bagaimana kita tahu apa yang ada di bawah kaki kita? Soalan mudah ini adalah sakit kepala bagi ahli geologi. Perjalanan ke pusat Bumi hanya terdapat di halaman buku fiksyen ilmiah, tetapi sebenarnya, kedalaman penggerudian rekod hampir melebihi 12 kilometer.
Gelombang gempa datang untuk membantu para saintis, yang menyebar dengan cara yang berlainan di batuan dengan kepadatan yang berbeza, mereka memungkinkan melakukan "ultrasound" ke kedalaman planet kita. Walau bagaimanapun, maklumat yang dapat diperoleh dari imbasan tersebut tidak lengkap. Selalunya jawapan yang diterima hanya menimbulkan persoalan baru. Sebenarnya, seperti dalam bidang sains yang lain.
Pada kedalaman 2900 km, batas inti-mantel terletak. Ahli geologi telah lama menemui kawasan di mana gelombang seismik bergerak secara perlahan. Mereka disebut zon berkelajuan ultra rendah, di zon kelajuan ultra rendah Inggeris, oleh itu singkatan UVZ. Tetapi apa itu? Bahan misteri apa yang memperlambat getaran bumi?
Isu ini telah lama dibincangkan oleh para saintis, dan banyak hipotesis telah dikemukakan. Walau bagaimanapun, mereka semua mempunyai satu kelemahan: perlu untuk menjelaskan bagaimana bahan yang diperlukan secara keseluruhan berakhir pada kedalaman seperti itu.
Pasukan Ho-Kwan nampaknya telah membunuh dua burung dengan satu batu. Para penyelidik menemui mineral yang sesuai dan mekanisme sederhana untuk pembentukannya di tempat. Benar, kejayaan ini membawa kepada persoalan perlunya menyemak semula sesuatu dalam sejarah biosfera Bumi.
Mineral yang disukai oleh penulis adalah besi peroksida FeO2Hx (bilangan atom hidrogen boleh berbeza). Bercakap mengenai karya pendahulunya, mereka mengatakan bahawa mereka stabil dalam keadaan mantel bawah.
Tetapi dari mana anda boleh mendapatkannya? Untuk menjawab soalan ini, para saintis telah mencipta sebahagian kecil dari kedalaman infernal di makmal. Pencengkam berlian memampatkan bahan tersebut, menimbulkan tekanan 860 ribu atmosfera. Sinar laser yang menembusi plat berlian telus memanaskan reagen hingga 1900 darjah Celsius.
Video promosi:
Dalam keadaan ini, seperti yang dijumpai oleh penulis, peroksida besi terbentuk dari komponen termudah: besi dan air. Terdapat banyak besi di inti Bumi yang diperlukan - sebenarnya, ia terbuat dari logam ini. Dan air? Menurut penulis, setiap tahun 300 juta tan air tenggelam ke kedalaman mantel kerana pergerakan lempeng tektonik. Menurut perhitungan mereka, sepersepuluh air di Lautan Dunia akan cukup untuk membuat keseluruhan UVZ yang diperhatikan. Sebagai perbandingan: menurut beberapa anggaran, terdapat 90 kali lebih banyak air di pedalaman Bumi, termasuk kerak, mantel dan inti, daripada di permukaan.
Ternyata mineral yang diperlukan terbentuk di sempadan mantel dan inti dari bahan yang cukup di sana. Tetapi adakah ini benar-benar bertanggungjawab terhadap gambar yang diperhatikan pada seismogram?
Penyelidik telah menguji ini juga. Dengan menggunakan eksperimen dan pengiraan teoritis, mereka mendapati bahawa ciri yang diperlukan (kelajuan suara, ketumpatan, dll.) Mempunyai campuran di mana 40-50% adalah besi peroksida, dan selebihnya berada di batuan biasa dari mantel bawah. Sifat campuran sedemikian sangat sesuai dengan data pemerhatian dari UVZ. Nampaknya rahsia "zon perlahan" misteri telah terbongkar.
Tetapi penemuan ini menimbulkan persoalan menarik yang lain. Seperti yang dijelaskan dalam siaran pers dari kajian ini, deposit besi peroksida mewakili takungan oksigen raksasa. Dari semasa ke semasa, oksigen dapat dilepaskan dan sampai ke permukaan. Implikasi peristiwa tersebut dan kemungkinan kaitannya dengan perubahan iklim, kepupusan besar-besaran dan peristiwa besar lainnya masih perlu dikaji.
