பூமிக்கு அடியில் 2,900 கி.மீ ஆழத்தில் பிரம்மாண்ட கடல்: பல நூறு ஆண்டுகால புதிருக்கு விடை கண்ட விஞ்ஞானிகள்!

பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து 2,900 கி.மீ ஆழத்தில் பல பெருங்கடல்களுக்கு இணையான தண்ணீரைச் சேமித்து வைக்கும் 2 புதிய கனிமங்களை விஞ்ஞானிகள் கண்டறிந்துள்ளனர். விஞ்ஞானிகளின் நீண்டகாலப் புதிருக்கு 'நேச்சர் ஜியோசயின்ஸ்' ஆய்வு விடை தந்துள்ளது.

Image Credit : Gemini

பூமியின் 2,900 கி.மீ ஆழத்தில் பிரம்மாண்ட ‘கடல்கள்’

நாம் வாழும் பூமியின் மேற்பரப்பில் பாயும் கடல்களைப் பார்த்திருக்கிறோம். ஆனால், நம் காலடியில் பல ஆயிரம் கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் பல பெருங்கடல்களுக்கு இணையான தண்ணீர் மறைந்திருக்கிறது என்றால் நம்ப முடிகிறதா?

சமீபத்தில் விஞ்ஞானிகள் பூமியின் கீழ் கவசப் பகுதியில் (lower mantle) பெருமளவு தண்ணீரைத் தங்களுக்குள் சிறைபிடித்து வைத்திருக்கக்கூடிய இரண்டு புதிய கனிமங்களைக் கண்டறிந்து உள்ளனர். முந்தைய ஆய்வுகளின்படி, இப்பகுதியில் 1 முதல் 2 பசிபிக் பெருங்கடல்கள் அல்லது 5 முதல் 10 இந்தியப் பெருங்கடல்களுக்கு இணையான தண்ணீர் இருக்கக்கூடும் எனக் கணிக்கப்பட்டுள்ளது.

Image Credit : Gemini

பூமிக்குக் கீழ் தண்ணீர் ஏன் அவ்வளவு முக்கியம்?

பூமியில் உயிரினங்கள் செழிக்கத் திரவ நீர் எவ்வளவு முக்கியமோ, அதே அளவு பூமியின் இயக்கத்திற்கும் அது அவசியம். பூமித்தட்டுகள் (tectonic plates) உராய்வின்றி ஒன்றையொன்று கடந்து நகர்வதற்கும், அதன் மூலம் பூமியின் தட்பவெப்பநிலை சமநிலையில் நீடிப்பதற்கும் இந்த உட்பகுதி நீர்தான் மசகு (lubricant) போலச் செயல்படுகிறது.

ஆனால், இவ்வளவு முக்கியத்துவம் வாய்ந்த தண்ணீர் பூமியின் உட்பகுதியில் எங்கே இருக்கிறது என்பது பல தலைமுறைகளாக விஞ்ஞானிகளைத் தூங்கவிடாமல் செய்த ஒரு புதிராகவே இருந்தது. தற்போது நேச்சர் ஜியோசயின்ஸ் (Nature Geoscience) இதழில் வெளியாகியுள்ள ஆய்வு, மேற்பரப்பில் இருந்து சுமார் 2,900 கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் அந்த நீர் பதுங்கியிருக்கலாம் எனச் சுட்டிக்காட்டுகிறது.

Image Credit : Gemini

அதீத வெப்பமும் உடைந்த அனுமானங்களும்

பூமியின் கவசப் பகுதிக்கும் உருகிய திரவ வெளிக்கருவுக்கும் (liquid outer core) இடைப்பட்ட அந்த எல்லை ஒரு தீவிரமான பகுதி. அங்கு நிலவும் அதீத வெப்பத்தில் பாறைகளும் கனிமங்களும் நிலைத்து நிற்பதே கடினம். அப்பகுதியில் பரவலாகக் காணப்படும் 'பிரிட்ஜ்மனைட்' மற்றும் 'ஃபெர்ரோபெரிக்லேஸ்' ஆகிய கனிமங்களில் துளிக்கூட ஈரப்பதம் இருப்பதில்லை. "சரி, வேறு ஏதேனும் கனிமங்கள் தண்ணீரைத் தாங்கி நிற்குமோ?" என்றால், அங்குள்ள மிகக் கொடூரமான வெப்பம் எந்த ஒரு சாதாரண கனிமத்தையும் நொறுக்கி உருக்கிவிடக்கூடியது.

வைரங்களுக்கு நடுவே நிகழ்த்தப்பட்ட சோதனை! இந்த மர்மத்தை உடைக்க ஆய்வாளர்கள் களமிறங்கினர். பூமியின் ஆழத்தில் நிலவும் அதே அதீத அழுத்தத்தையும் வெப்பத்தையும் ஆய்வகத்திற்குள் செயற்கையாக உருவாக்கினர். மிக நுண்ணிய மாதிரிகளை இரண்டு வைர முனைகளுக்கு இடையே வைத்து நசுக்கி, சக்திவாய்ந்த லேசர்கள் மூலம் சுட்டெரித்தனர். அப்போதுதான் அந்த ஆச்சரியம் வெளிப்பட்டது. இதுவரை அறிந்திராத Fe₅O₁₂Hₓ மற்றும் Fe₇O₁₂Hₓ என்ற இரண்டு புதிய வகை 'அயர்ன் ஆக்ஸிஹைட்ராக்ஸைடு' (Iron oxyhydroxides) கனிமங்கள் உருவாயின. ஆச்சரியப்படும் விதமாக, இந்த கனிமங்கள் தங்களுக்குள் அபரிமிதமான தண்ணீரை ஈர்த்து வைத்துக் கொள்ளும் பேராற்றலைக் கொண்டிருப்பது தெரியவந்தது.

Image Credit : Gemini

அங்கே அலைகள் அடிக்காது!

பூமியின் 2,900 கி.மீ ஆழத்தில் தண்ணீர் இருக்கிறது என்றவுடன், அங்கு நீல நிறத்தில் அலைகள் அடிக்கும் ஏதோ ஒரு பாதாளக் கடல் இருப்பதாக எண்ணிவிட வேண்டாம்! அந்த நீர் திரவ வடிவில் இல்லாமல், கனிமங்களின் மூலக்கூறுகளுக்குள் இறுக்கமாகப் பிணைக்கப்பட்ட படிக வடிவில் பொதிந்துள்ளது.

பூமி உருவான ஆரம்பக் காலத்தில், கொதித்துக் கொண்டிருந்த 'மாக்மா பெருங்கடல்' (basal magma ocean) மெல்லக் குளிர்ந்து படிகங்களாக மாறியபோது, புதிதாகப் பிறந்த இந்தக் கனிமங்கள் தண்ணீரை உறிஞ்சி கவசம்-கரு எல்லைக்குள் புதைந்திருக்கலாம் என ஆய்வாளர்கள் கருதுகின்றனர். பூமிக்கு தண்ணீர் எங்கிருந்து வந்தது, பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளாக அது எப்படித் தக்கவைக்கப்பட்டது என்ற ஆதிப்புதிருக்கு விடை தேடும் பயணத்தில் இந்த ஆய்வு ஒரு மாபெரும் அறிவியல் திருப்புமுனையாகப் பார்க்கப்படுகிறது.