Um novo estudo liderado por uma equipe de cientistas da UCD mostra que uma reação entre o dióxido de silício que é encontrado nos cristais de quartzo e o hidrogênio fluido em altas temperaturas e pressão, encontrado no manto superior da terra, pode criar água. Crédito:flickr-jgsgeology
A água da Terra pode ter sido originalmente formada por reações químicas nas profundezas do manto do planeta, de acordo com pesquisa conduzida pela University College Dublin.
A nova teoria oferece uma explicação alternativa de como o líquido vitalizador pode ter se originado na Terra. Anteriormente, os cientistas sugeriram que os cometas que colidiram com o planeta podem ter depositado grandes quantidades de gelo na Terra que mais tarde derreteu, formando água.
Os pesquisadores realizaram simulações de computador que descobriram que as reações entre hidrogênio fluido de alta pressão e alta temperatura e dióxido de silício no quartzo, encontrado no manto superior da Terra, pode formar água líquida nas condições certas.
As simulações foram realizadas pelo Dr. Zdenek Futera, Escola de Engenharia Química e de Bioprocessos da UCD, sob a direção do Profesor Niall English, Escola de Engenharia Química e de Bioprocessos da UCD, e os materiais, Grupo de pesquisa de Simulações de Energia e Água. A equipe da UCD também trabalhou em estreita colaboração com o co-autor do artigo, Professor John Tse, Universidade de Saskatchewan no Canadá.
O exercício testou a reação em diferentes temperaturas e pressões normalmente encontradas no manto superior 40 a 400 km abaixo da superfície da Terra.
As simulações revelaram que a sílica e o hidrogênio fluido podem formar água quando expostos a temperaturas de pouco mais de 1400 ° C e à pressão de 20, 000 vezes maior do que a pressão atmosférica da Terra.
A sílica é encontrada em abundância acima e abaixo da superfície da terra na forma de quartzo mineral - a crosta terrestre é 59 por cento de sílica.
Os cientistas esperavam que a água se formasse na superfície da sílica, mas ao invés, eles ficaram surpresos ao descobrir que a água permaneceu presa dentro da sílica, levando a um aumento maciço de pressão.
Eles também acreditam que a liberação dessa pressão pode ser responsável pelo desencadeamento de terremotos centenas de quilômetros abaixo da superfície da Terra.
As novas descobertas apóiam os experimentos sobre a mesma reação entre dióxido de silício e hidrogênio líquido realizados por cientistas japoneses em 2014.
"Ficamos inicialmente surpresos ao ver as reações do rock, mas então percebemos que havíamos explicado o mecanismo intrigante na base do trabalho experimental japonês anterior para encontrar a formação de água, "disse o professor inglês.
"Concluímos que essas descobertas ajudam a racionalizar, em detalhes vívidos, a gênese interna da água. Isso é muito empolgante e está de acordo com as descobertas muito recentes de um 'valor oceânico' de água no manto da Terra.
"Agradecemos a Science Foundation Ireland e nossos colaboradores da University of Saskatchewan, e a Fundação Irlanda-Canadá por 'semear' esta colaboração de 20 artigos com o Professor John Tse há dez anos. "
Os resultados foram publicados em Cartas da Terra e da Ciência Planetária .
Vários estudos nos últimos anos também sugeriram que grandes quantidades de água são armazenadas em rochas até 1000 km abaixo da superfície da Terra.