海水的源头

深蓝色的畅想

美国科学家12日说，地表下方数百公里深处，可能有一个「隐藏的海洋」，水量相当于地表海洋总水量的3倍。此一发现也许有助于解释地球上海洋的水从何而来：来自地球内部。

新墨西哥大学和西北大学的研究人员在《科学》（Science）杂志上的报告说，这一「隐藏的海洋」位于地球内部410公里至660公里深处、上下地幔（mantle）之间的过渡带（transition zone），其水分并不是一般熟悉的液态、气态或固态，而是以水分子的形式存在于一种名为「林伍德石」（ringwoodite）的岩石中。


研究人员利用遍布全美的2000多个地震仪分析了500多次地震的地震波。这些地震波会穿透包括地核在内的地球内部，由于水会降低地震波传播的速度，研究人员可以据此分析地震波穿透的是什么类型的岩石。

结果显示，就在美国地下660公里深处，岩石发生部分熔融，且从地震波传播速度减缓来看，这是可能有水存在的信号。
与此同时，研究人员在实验室中合成上下地幔过渡带中存在的林伍德石，当仿真地下660公里深处的高温高压环境时，林伍德石发生部分熔融，就像出汗一样释放出水分子。林伍德石由于具有特殊的晶体结构，会像海绵一样吸引水分子。



西北大学地球物理学家雅各布布森（Steve Jacobsen）说：「我想我们最终找到了整个地球水循环的证据，这或许有助于解释地球地表大量液态水的存在，几十年来，科学家一直在寻找这一缺失的深层水。」

地球上水的来源有多种说法，一些人认为是彗星或陨石撞击地球带来，也有人认为是从早期地球的内部慢慢渗透出来。前一种理论较为盛行，但新发现为后者提供了新的证据。

今年3月，加拿大埃布尔达大学研究人员在英国《自然》（Nature）杂志报告说，他们首次发现了来自上下地幔过渡带的一块林伍德石，其含水量为1.5%，从而证明有关过渡区含有大量水的理论是正确的。