FyzWeb  články
Horniny zemského pláště obsahují obrovský vodní rezervoár2007-02-27 

Seismolog Michael E. Wysession z Washington University v St. Louis vytvořil trojrozměrný model tlumení seismických vln v zemském plášti a odhalil existenci podzemního vodního rezervoáru, jehož objem je přinejmenším roven objemu Severního ledového oceánu.

Je to první důkaz existence vody hluboko v zemském plášti. Michael E. Wysession, Ph.D., profesor geologie a planetologie na Washington University ve spolupráci s bývalým studentem Jesse Lawrencem (dnes pracuje na University of Kalifornia v San Diegu) analyzoval 80 000 záznamů příčných zemětřesných vln z více než 600 000 seismogramů a objevil rozsáhlou oblast v nižších vrstvách zemského pláště pod východní Asií, kde voda tlumí seismické vlny vznikající při zemětřeseních.

Seismologové tradičně používají k zobrazování stavby zemské kůry metodu měření rychlosti seismických vln. Tím získají jakýsi druh CT snímku zemského jádra a pláště. Měření podélných vln samotných však nedokáže rozlišit vliv změn teploty a složení na rychlost jejich šíření. Výzkum bude popsán v monografii „Earth's Deep Water Cycle“, kterou připravuje k vydání American Geophysical Union.

Analýza tlumených vln

Stále oblíbenější metoda, které využil Wysession, analyzuje způsob útlumu vln v závislosti na vzdálenosti od epicentra. Když uhodíte kladivem do stolu, vlny se budou šířit ze zdroje k hranám stolu a hmota stolu bude tlumit jejich sílu. Obrázek v blízkosti místa nárazu asi spadne, ale sešívačka o půl metru dál se ani nepohne. Údaje o tlumení vln seismology informují o hustotě oblasti, která je především funkcí teploty a obsahu vody. Pohled na rychlosti šíření vln a jejich útlum současně nám umožňuje rozpoznat, zda anomálie závisí na teplotě nebo přítomnosti vody.

Analýzou dat Wyssesion nejprve našel rozsáhlé struktury shodující se se známými oblastmi, kde dochází k propadu oceánského dna. Pod úrovní Asie klesá dno Tichého oceánu do spodních vrstev zemského pláště. Přímo nad ním pozoroval dle vlastních slov „oblast s neuvěřitelným útlumem, která zároveň vlny silně tlumí a jen nepatrně zpomaluje. Vysoké tlumení vln a malé zpomalení jejich rychlostí šíření ukazuje na obsah vody.“

Již dřívější hypotézy předpokládaly, že chladná oceánská deska klesá do zemského pláště v hloubce 1200 až 1400 km pod povrchem Země a uvolňuje z horniny vodu, která uniká do vyšších vrstev. Toto však nebylo dosud nikdy pozorováno.

Pekingská anomálie

„Přesně tohle tady vidíme – přesnou hloubku a množství vysoce tlumícího materiálu přímo nad ní,“ řekl Wyssesion. „Nazval jsem to Pekingskou anomálií. Voda uvnitř horniny klesá dolů s nořící se deskou a je poměrně chladná, ale čím hlouběji se dostává, tím více se zahřívá, takže se hornina ztrácí pevnost a také vodu. Voda poté stoupá do výše položené oblasti, která se přesycuje vodou. Pokud spojíte dohromady objem této anomálie a fakt, že hornina dokáže pojmout až kolem 0,1% vody, dostanete vodu v množství srovnatelném se Severním ledovým oceánem.“

V posledních letech seismology nadchla možnost existence útvaru jako je Pekingská anomálie. Dostupnost velkého množství dat z digitálních seismogramů umožnila objev Wyssesiona a Lawrence, kteří za účelem analýzy vytvořili speciální počítačový program.

Sedmdesát procent Země je pokryto vodou, což je velmi důležité pro geologii. Voda slouží jako zvlhčovalo, které umožňuje efektivní proudění, tektonické jevy a srážky kontinentů, při kterých jsou formována pohoří.

„Voda je jako mazadlo, kterým je promazáván stroj proudění v zemském plášti, který pohání tektonickou činnost a způsobuje, že se kontinenty pohybují po povrchu Země,“ řekl Wyssesion. „Stačí podívat se na sesterskou planetu Venuši. Uvnitř je velmi horká a suchá, a neprobíhá na ní tektonická činnost. Veškerá voda se pravděpodobně vypařila a bez vody nejsou žádná tektonické pohyby. Systém je znehybněn - jako nenaolejovaný cínový panáček.“

Zpracováno podle článku serveru news-info.wustl.edu.

Zpracovala P. Hyklová.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: