O hidrogênio em temperatura elevada cria alta condutividade elétrica no manto terrestre.

Novo trabalho de cientistas do Laboratório Nacional Lawrence Livermore (LLNL) mostra a dispersão da água (incorporada como hidrogênio na olivina, o mineral mais abundante no manto superior), pode ser responsável pela alta condutividade elétrica observada na astenosfera (parte do manto superior logo abaixo da litosfera que está envolvida no movimento das placas tectônicas). A pesquisa aparece em Relatórios Científicos .

O trabalho pode levar a um melhor entendimento da distribuição atual da água no manto, que tem fortes implicações para a dinâmica e evolução planetária. Os pesquisadores disseram que tais informações podem fornecer evidências importantes de porque a Terra é o único corpo planetário conhecido em nosso sistema solar a desenvolver placas tectônicas e reter oceanos de água líquida em sua superfície.

"Abordamos o problema de uma perspectiva diferente, usando novas medições de difusão de hidrogênio para inferir qual seria a contribuição do hidrogênio para a condutividade elétrica, "disse Wyatt Du Frane do LLNL, o investigador principal do projeto. "Nossos experimentos com olivina indicaram uma dependência maior da temperatura do que se pensava anteriormente para esse fenômeno. A contribuição do hidrogênio para a condutividade elétrica, embora modesto em temperaturas mais baixas, torna-se bastante grande nas temperaturas que se espera que ocorram no manto. "

Minerais formados nas profundezas do manto e transportados para a superfície da Terra contêm dezenas a centenas de partes por milhão em peso (ppm wt) de água, fornecendo evidências da presença de água dissolvida no interior da Terra. Mesmo nessas baixas concentrações, a água afeta grandemente as propriedades físico-químicas dos materiais do manto. A difusão do hidrogênio controla o transporte de água no manto superior da Terra, mas até agora não foi totalmente compreendido para olivina.

A hidrosfera da Terra é uma característica distintiva de nosso planeta, onde enormes oceanos afetam seu clima e sustentam seu ecossistema. A distribuição da água na Terra não se limita à sua camada mais externa (hidrosfera e minerais hidratados), mas se estende a grandes profundidades dentro do planeta. Litosfera oceânica de ressurgência (nas zonas de subducção) e magmas de ressurgência (nas dorsais meso-oceânicas, vulcões e hotspots) são veículos para o transporte de H2O entre a superfície e o interior profundo da Terra.

"A quantidade de hidrogênio necessária para corresponder às medições geofísicas da condutividade elétrica no interior da Terra está em linha com as concentrações observadas nos basaltos oceânicos. Isso demonstra que as medições geofísicas da condutividade elétrica são uma ferramenta promissora para mapear as distribuições de água nas profundezas da Terra, "Du Frane disse.