دائماً ما كان لغز تكون المياه على سطح الأرض محيراً بالنسبة للعلماء لفترات طويلة، إذ اعتبر الكثيرون أنها تكونت بعد اصطدام مذنبات جليدية بكوكبنا منذ مليارات السنين.
ولكن دراسة حديثة تقول بأن المياه وجدت مع نشأة الأرض نفسها، وأظهرت محاكاة بواسطة الكمبيوتر كيف أن التفاعلات بين الهيدروجين السائل والكوارتز (ثاني أكسيد السيليكون المكون للقشرة الأرضية) في الوشاح العلوي (إحدى طبقات الكرة الأرضية) يمكنها أن تكوّن المياه.
واختبرت الدراسة الجديدة تفاعل ثاني أكسيد السيليكون والهيدروجين السائل عند درجات حرارة وضغوط مختلفة تتواجد جميعها في الوشاح العلوي، وتحديداً على عمق يتراوح بين 40 إلى 400 كيلومتر تحت سطح الأرض، بحسب صحيفة Daily Mail البريطانية.
وتوصَّل العلماء من خلال هذه التجارب إلى أنه عند حرارة تبلغ شدتها 1,400 درجة، وضغط يصل إلى 20 ألف ضعف الضغط الجوي، تتفاعل السيليكا مع الهيدروجين في تفاعل ينتج الماء السائل، وهيدريد السيليكون.
إذ تتواجد السيليكا على نطاق واسع في جميع أرجاء الكوكب، ويعد الكوارتز هو الصورة الأكثر شيوعاً واستقراراً للسيليكا، ويقول العلماء إنه من الممكن لتفاعلات من هذا النوع أن تنتج الماء داخل الأرض، وهذه النظرية ستكون بديلاً للتفسير الذي يقول إن عاملاً خارجياً تسبب في ظهور الماء.
هذا ويقول جون تسي، الباحث بجامعة ساسكتشوان الكندية: "طالما كان هناك تواجد مستمر للهيدروجين، يمكن لنا أن نتكهن بأن المياه قد تشكلت من خلال هذه العملية أثناء المراحل الأولى للكوكب، المياه التي تكونت عند الوشاح الأرضي يمكنها أن تصل للسطح بطرق مختلفة، على سبيل المثال عن طريق انتقالها مع الحمم حين يحدث نشاط بركاني".
وتأتي تلك الاكتشافات الجديدة، التي نشرت في دوريات Earth and Planetary Science العلمية، لتدعم نتائج سابقة توصل إليها فريق ياباني في 2014.
ولكن الباحثين وجدوا أيضاً تأثيراً آخر، وهو أن الماء المتكون يظل محاصراً داخل الكوارتز، متسبباً في تزايد الضغط، وعند وصول الضغط إلى قيمة تساوي 200 ألف ضعف للضغط الجوي، يقول الباحثون إن ذلك من الممكن أن يتسبب في زلازل على عمق كبير من الأرض.
وقال الباحثون خلال الدوريات المنشورة بالمجلة العلمية: "لوحظ انتشار الهيدروجين السائل داخل شبكات الكوارتز الكريستالية مع زيادة الضغط ودرجة الحرارة، يلي ذلك تفاعل ينتج من الفصل الذري للهيدروجين وذرات الأكسجين الموجودة في ثاني أكسيد السيليكون، وهو ما يؤدي لتكون الماء".
وأضافوا أن الأمر المثير للاهتمام هو أن الماء يتكون في المنطقة التي تتواجد فيها السيليكا تحت سطح الأرض، وأنه يبقى حبيساً فيها ومعزولاً عن الهيدروجين السائل، كذلك من الممكن أن يكون ذلك الضغط الزائد الذي تتعرض له المياه هو المتسبب في الزلازل المبهمة في الوشاح الصخري للأرض.
فيما يتوقع الباحثون احتمالية أن تكون تلك العملية مستمرة في الحدوث حتى يومنا هذا، وربما أيضاً تحدث على كواكب أخرى.
هذا الموضوع مترجم بتصرف عن صحيفة Daily Mail البريطانية. للاطلاع على المادة الأصلية، اضغط هنا.
