研究顯示地球內部的水比之前想像的要古老得多

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最近對古代火山岩的研究表明,三十億年前,水在地核的組成和火山活動的推動中發揮決定性作用。

來自多個國家的科學家在阿德萊德大學地球化學家埃里克·范登堡的協調下,檢查了位於西澳大利亞的皮爾巴拉克拉通的岩層。分析顯示,有證據表明水滲透到地球深處,導致岩漿的產生,從而形成火山,類似於今天在太平洋「火環」中觀察到的火山。

發表在《自然通訊》雜誌上的研究結果表明,即使在數十億年前完全不同的行星情景中,地球已經有了一個類似於當前機制的水再利用系統。

地球化學家艾瑞克‧范登堡強調,「所研究的岩石形成於三十億年前的時期,當時地球的特徵非常明顯。」如今,水的循環利用主要透過板塊構造進行,海洋中的水被吸入俯衝帶區域的地函中。

然而,在地球的初始階段,高溫阻止了地殼板塊以同樣的方式運作。這就提出了一個問題:三十億多年前,地表水是如何到達地球深處的。

解開水向古代地函的運輸過程

最新的研究指出,即使沒有現代板塊構造的作用,另一種方法也可能將水輸送到地函。科學家提出了一種稱為「滴落」的機制。

在這種動態變化中,較冷的外地殼的緻密且水飽和的部分沖入並分裂到白熱的下地函中,並帶走了水。隨著這種物質加深,水被釋放出來,產生岩漿,引發火山爆發。

這項發現有助於解決地質學中最相關的問題之一:地球何時開始在其表面和地下深處進行元素交換?了解這種循環至關重要,因為它影響從火山表現、大陸形成到維持地球生命的重要組成部分的出現等一切。

考慮到這種古老岩層的稀有性,皮爾巴拉地區因其岩石的出色保護而成為少數幾個適合在地球初始階段進行研究的地方之一。

透過分析這些岩石中的化學痕跡,專家們重建了 31 億年前的事件。研究結果表明,地球內部和外部區域的相互作用可能比預期早得多,顯示出一顆年輕的行星,但已經積極回收其水資源。

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