Het water van de aarde kan oorspronkelijk zijn gevormd door chemische reacties diep in de mantel van de planeet, Dat blijkt uit onderzoek onder leiding van University College Dublin.

De nieuwe theorie biedt een alternatieve verklaring voor hoe de levengevende vloeistof op aarde kan zijn ontstaan. Eerder, wetenschappers hebben gesuggereerd dat kometen die met de planeet in botsing kwamen, grote hoeveelheden ijs op de aarde zouden kunnen hebben afgezet die later smolt, water vormen.

De onderzoekers voerden computersimulaties uit waaruit bleek dat reacties tussen hogedruk- en hogetemperatuurvloeistof waterstof en siliciumdioxide in kwarts, gevonden in de bovenmantel van de aarde, kan onder de juiste omstandigheden vloeibaar water vormen.

De simulaties zijn uitgevoerd door Dr. Zdenek Futera, UCD School of Chemical and Bioprocess Engineering, onder leiding van Profesor Niall Engels, UCD School of Chemical and Bioprocess Engineering, en de materialen, Onderzoeksgroep Energie en Watersimulaties. Het team van UCD werkte ook nauw samen met co-auteur van het artikel, Professor John Tse, Universiteit van Saskatchewan in Canada.

De oefening testte de reactie bij verschillende temperaturen en drukken die doorgaans worden aangetroffen in de bovenste mantel 40 tot 400 km onder het aardoppervlak.

De simulaties onthulden dat het silica en vloeibare waterstof water kunnen vormen bij blootstelling aan temperaturen van iets meer dan 1400 ° C en bij een druk van 20, 000 keer hoger dan de atmosferische druk van de aarde.

Silica wordt in overvloed boven en onder het aardoppervlak aangetroffen in de vorm van het mineraal kwarts - de aardkorst bestaat voor 59 procent uit silica.

De wetenschappers hadden verwacht dat het water zich zou vormen op het oppervlak van het silica, maar in plaats daarvan, ze waren verrast toen ze ontdekten dat het water gevangen bleef in de silica, leidt tot een enorme drukopbouw.

Ze geloven ook dat het vrijkomen van deze druk verantwoordelijk kan zijn voor het veroorzaken van aardbevingen honderden kilometers onder het aardoppervlak.

De nieuwe bevindingen ondersteunen de experimenten met dezelfde reactie tussen siliciumdioxide en vloeibare waterstof die in 2014 door Japanse wetenschappers zijn uitgevoerd.

"We waren aanvankelijk verrast om in-rock reacties te zien, maar toen realiseerden we ons dat we het raadselachtige mechanisme hadden uitgelegd dat ten grondslag lag aan eerder Japans experimenteel onderzoek naar watervorming, " zei prof Engels.

"We concludeerden dat deze bevindingen helpen om te rationaliseren, in levendige details, het ontstaan ​​van water in de mantel. Dit is zeer opwindend en in overeenstemming met zeer recente bevindingen van een 'oceaanwaarde' van water in de aardmantel.

"We danken Science Foundation Ireland en onze medewerkers aan de Universiteit van Saskatchewan, en de Ireland-Canada Foundation voor het 'zaaien' van deze 20-paper samenwerking met professor John Tse tien jaar geleden."

De bevindingen zijn gepubliceerd in Aardse en planetaire wetenschapsbrieven .

Verschillende studies van de afgelopen jaren hebben ook gesuggereerd dat enorme hoeveelheden water worden opgeslagen in rotsen tot wel 1000 km onder het aardoppervlak.