Todos los escolares aprenden sobre el ciclo del agua:evaporación, condensación, precipitación, y colección. Pero, ¿qué pasaría si hubiera un componente terrestre profundo de este proceso en escalas de tiempo geológicas que hace que nuestro planeta sea ideal para sustentar la vida tal como la conocemos?

Nuevo trabajo publicado en el procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias por Yanhao Lin y Michael Walter de Carnegie, junto con los ex científicos de Carnegie y colaboradores actuales Ho-Kwang "Dave" Mao y Qingyang Hu del Centro de Investigación Avanzada de Tecnología y Ciencia de Alta Presión de Shanghai y Yue Meng del Laboratorio Nacional de Argonne, demuestra que una clave El mineral llamado stishovita es capaz de almacenar y transportar grandes cantidades de agua incluso en condiciones extremas como las que se encuentran en el manto inferior de la Tierra.

Esto es importante, porque muestra que cantidades sustanciales de agua podrían estar presentes más lejos en el manto de lo que se pensaba anteriormente, lo que indica que es posible un ciclo del agua en todo el manto.

"Para bajar al manto, el agua debe incorporarse a los minerales en la superficie y luego mantenerse estable en esas estructuras en las condiciones que se encuentran en las profundidades del planeta, "explicó el autor principal Lin.

Los investigadores utilizaron mimetismo de laboratorio para estudiar el mineral stishovita, que es una forma de cuarzo de alta presión, cuando es con agua en condiciones de alta presión y temperatura. Ya sabemos que se pueden almacenar cantidades sustanciales de agua en minerales de silicato en el manto superior de la Tierra, que existe entre 100 y 670 kilómetros (o 62 a 416 millas) de profundidad. Pero el equipo examinó la stishovita y el agua en condiciones simuladas como las que se encuentran en las profundidades del manto inferior. que existe entre 670 y 2, 900 kilómetros (o 416 a 1, 802 millas) hacia abajo, donde se pensaba que se podría almacenar de manera estable mucha menos agua en minerales.

"La stishovita es un mineral a base de sílice y un componente importante de la corteza oceánica". explicó Mao. "En tectónica de placas, hay áreas llamadas zonas de subducción donde una placa oceánica se desliza debajo de una placa continental, hundiéndose desde la superficie de la Tierra hasta sus profundidades. Cuando esto pasa, la stishovita se transporta al manto ".

El descubrimiento de diamantes con inclusiones minerales que contienen agua que provienen de profundidades hasta unos 700 kilómetros (o 535 millas) hacia abajo en el manto reveló que el agua de hecho llega al menos tan lejos si encuentra el mineral adecuado con el que viajar.

La stishovita es uno de esos minerales, pero ¿es capaz de llevar agua aún más profundo? hacia el manto inferior? Esto es lo que los investigadores se propusieron descubrir.

Sometieron pequeñas muestras de stishovita con agua a un rango de aproximadamente 320, 000 a 510, 000 veces la presión atmosférica normal y se calienta a un rango de aproximadamente 1, 000 a 1, 500 grados Celsius simulando un gradiente en tránsito desde las condiciones del manto superior a las condiciones del manto inferior. Notablemente, encontraron que la stishovita puede acomodar grandes cantidades de agua incluso en estas condiciones.

"Si el agua se puede almacenar en minerales a presiones y temperaturas más bajas del manto, podría indicar que hay un ciclo global del agua que ocurre en escalas de tiempo geológico muy largas, ", explicó Walter." Esto podría alterar nuestra comprensión de cómo los interiores planetarios profundos pueden influir o controlar el contenido de agua en la superficie ".