De aardmantel is in staat om water, waterstof en koolstofdioxide te maken, suggereert een nieuw onderzoek.
Onze blauwe planeet zou zijn oceanen te danken hebben aan inslagen van ijsrijke kometen op de jonge aarde. Maar misschien komt een deel van dat water niet uit de ruimte maar uit de aarde zelf. Die theorie van waterproductie in de aardmantel werd gelegd op basis van computersimulaties. Maar nu komen geologen van de University of Texas en het Wadia Institute of Himalayan Geology met de eerste experimentele aanwijzing hiervoor.
Bovenmantel bestuderen
Het onderzoeksteam richtte zich op een 7 kilometer dikke laag van de bovenmantel onder het Himalaya-gebergte. Dit gebergte ontstond toen de Indische aardplaat tegen de Euraziatische plaat botste. De aardmantel werd daarbij omhoog gestuwd en vormde uiteindelijk hoge bergen. Het proces begon 55 miljoen naar geleden, maar omdat de Indische plaat nog altijd noordelijk beweegt, blijven de bergen alsmaar hoger worden.
Omdat de aardmantel op deze plek op aarde zich zo (relatief) dicht bij het aardoppervlak bevindt, geeft het de onderzoekers de gelegenheid de bovenmantel (tussen 10 tot 40 en ruwweg 700 kilometer diep) te bestuderen.
Microdiamanten
De onderzoekers vonden microdiamanten die afkomstig waren uit de zogenoemde manteltransitiezone, de vage grens tussen de boven- en ondermantel van de aarde tussen 410 en 660 kilometer diep. Bij die microdiamanten troffen de wetenschappers met laser-RAMAN-spectroscopie ingesloten druppeltjes vloeibare waterstof en koolwaterstoffen aan.
In de manteltransitiezone is bijna geen zuurstof. Het idee van de onderzoekers is nu dat het waterstof en de koolwaterstoffen tijdens de opwaartse stroom van magma uit de diepe naar de ondiepere regio’s in contact komen met zuurstof en daardoor oxideren. Het resultaat zijn de diamantjes. Hetzelfde proces zou volgens het team verantwoordelijk zijn voor de vorming van Koh-i-Noor, een van de kroonjuwelen van het Verenigd Koninkrijk. De reactie in de aardmantel zou ook water en koolstofdioxide als bijproduct geven in kleine hoeveelheden.
Afnemende druk
“Hier gaat hier om een aantal waarnemingen waarmee een nieuwe verklaring gegeven kan worden voor het ontstaan van een bepaald type diamanten in mantelgesteente”, verklaart geoloog Manfred van Bergen (Universiteit Utrecht). “In het nu voorgestelde model kruipt vast mantelgesteente langzaam omhoog. Door de afnemende druk ontstaan nieuwe mineralen, en door de meer oxiderende omstandigheden vormt zich diamant uit de koolwaterstoffen. Dat er mogelijk als bijproduct ook water en koolstofdioxide ontstaan is minder relevant. Die stoffen komen sowieso in verschillende vormen in de (boven)mantel voor.”
Bronnen: Geology, University of Texas via Phys.org
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!