في اكتشاف علمي غير مسبوق، توصل فريق من الجيوفيزيائيين بقيادة البروفيسور ستيف جاكوبسن من جامعة نورث وسترن الأمريكية إلى وجود خزان هائل من المياه يقع على عمق يقدّر بنحو 640 كيلومترًا تحت سطح الأرض، داخل منطقة تُعرف باسم منطقة انتقال العباءة، التي تفصل بين الوشاح العلوي والسفلي للكوكب.
هذا الاكتشاف، الذي نُشر في مجلة Science عام 2014، يعيد صياغة مفاهيمنا عن دورة المياه على الأرض، ويكشف عن طبقة مائية عميقة قد تعادل مياه جميع المحيطات السطحية أو أكثر.
المياه المحبوسة في الصخور
على خلاف ما نعرفه عن المياه السائلة في المحيطات والأنهار، فإن المياه المكتشفة ليست على شكل سائل، بل محتجزة داخل بلورات معدن نادر يسمى “رينغووديت” (Ringwoodite)، يتكون في ظروف ضغط وحرارة هائلة لا يمكن أن توجد على سطح الأرض.
يحتوي الرينغووديت على نسبة صغيرة من الماء (حوالي 1%)، لكنها، عندما تُحسب على مستوى حجم المنطقة الانتقالية كلها، تعادل ثلاثة أضعاف مياه جميع محيطات الكوكب.
كيف تم اكتشافها؟
اعتمد الباحثون على تحليل الموجات الزلزالية الناتجة عن الزلازل الكبرى، إذ لاحظوا أن هذه الموجات تتباطأ عند مرورها في مناطق غنية بالماء، ما يشير إلى وجود مواد معدنية مشبعة بجزيئات الهيدروجين والأوكسجين في أعماق الأرض.
هذه البيانات، مدعومة بتجارب مختبرية تحاكي ضغوط وحرارة تلك الأعماق، أكدت أن الرينغووديت قادر على احتواء الماء داخل تركيبه البلوري.
أهمية الاكتشاف
يرى العلماء أن هذا الخزان العميق من المياه قد يكون المحرك الخفي لدورة المياه الطويلة الأمد على الأرض، إذ تساهم العمليات الجيولوجية في تدوير الماء بين السطح وأعماق الكوكب عبر البراكين وحركات الصفائح التكتونية.
ويعتقد البروفيسور جاكوبسن أن هذه الآلية ربما حافظت على استقرار محيطات الأرض منذ أكثر من أربعة مليارات عام.
أبعاد أوسع
يتجاوز أثر الاكتشاف علم الجيولوجيا ليطرح أسئلة جديدة حول أصل المياه على الأرض، وإمكانية وجود أنظمة مائية مماثلة داخل كواكب صخرية أخرى مثل المريخ أو الزهرة.
كما يفتح الباب لفهم أعمق لتوازن المياه والمناخ الجيولوجي، ودور باطن الأرض في تنظيم سطحها عبر الزمن.
المراجع العلمية
- Jacobsen, S. D. et al., Science, Vol. 344, 2014 — Dehydration melting at the top of the lower mantle.
- Pearson, D. et al., Nature, 2014 — Hydrous ringwoodite inclusion in diamond confirms water-rich transition zone.
- Nature Geoscience, 2022 — Water cycle in Earth’s mantle transition zone revisited.
