Une nouvelle étude menée par une équipe de scientifiques de l'UCD montre qu'une réaction entre le dioxyde de silicium que l'on trouve dans les cristaux de quartz et l'hydrogène fluide à des températures et pressions élevées, trouvé dans le manteau supérieur de la terre, peut créer de l'eau. Crédits :flickr-jgsgeology
L'eau de la Terre peut avoir été formée à l'origine par des réactions chimiques au plus profond du manteau de la planète, selon les recherches menées par l'University College Dublin.
La nouvelle théorie offre une explication alternative quant à la façon dont le liquide qui donne la vie peut provenir de la Terre. Précédemment, les scientifiques ont suggéré que les comètes qui sont entrées en collision avec la planète pourraient avoir déposé de grandes quantités de glace sur la Terre qui a ensuite fondu, eau de formation.
Les enquêteurs ont effectué des simulations informatiques qui ont révélé que les réactions entre l'hydrogène fluide à haute pression et à haute température et le dioxyde de silicium dans le quartz, trouvé dans le manteau supérieur de la Terre, peut former de l'eau liquide dans les bonnes conditions.
Les simulations ont été réalisées par le Dr Zdenek Futera, École de génie chimique et des bioprocédés de l'UCD, sous la direction du professeur Niall English, École de génie chimique et des bioprocédés de l'UCD, et les Matériaux, Groupe de recherche Simulations Energie et Eau. L'équipe de l'UCD a également travaillé en étroite collaboration avec le co-auteur de l'article, Professeur John Tsé, Université de la Saskatchewan au Canada.
L'exercice a testé la réaction à différentes températures et pressions que l'on trouve généralement dans le manteau supérieur, à 40 à 400 km sous la surface de la Terre.
Les simulations ont révélé que la silice et l'hydrogène fluide pouvaient former de l'eau lorsqu'ils étaient exposés à des températures d'un peu plus de 1400°C et à une pression de 20, 000 fois supérieure à la pression atmosphérique terrestre.
La silice se trouve en abondance au-dessus et au-dessous de la surface de la terre sous la forme de quartz minéral – la croûte terrestre est composée à 59 % de silice.
Les scientifiques s'attendaient à ce que l'eau se forme à la surface de la silice, mais plutôt, ils ont été surpris de constater que l'eau restait piégée à l'intérieur de la silice, conduisant à une accumulation massive de pression.
Ils pensent également que la libération de cette pression pourrait être responsable du déclenchement de séismes à des centaines de kilomètres sous la surface de la Terre.
Les nouvelles découvertes soutiennent les expériences sur la même réaction entre le dioxyde de silicium et l'hydrogène liquide menées par des scientifiques japonais en 2014.
"Nous avons d'abord été surpris de voir des réactions dans le rock, mais nous avons alors réalisé que nous avions expliqué le mécanisme déroutant à la base de travaux expérimentaux japonais antérieurs trouvant la formation d'eau, " a déclaré le professeur English.
« Nous avons conclu que ces résultats aident à rationaliser, dans les moindres détails, la genèse de l'eau dans le manteau. C'est très excitant et en accord avec les découvertes très récentes de la « valeur océanique » de l'eau dans le manteau terrestre.
"Nous remercions la Science Foundation Ireland et nos collaborateurs de l'Université de la Saskatchewan, et la Fondation Irlande-Canada pour « amorcer » cette collaboration de 20 articles avec le professeur John Tse il y a dix ans. »
Les résultats ont été publiés dans Lettres des sciences de la Terre et des planètes .
Diverses études menées ces dernières années ont également suggéré que de grandes quantités d'eau sont stockées dans des roches jusqu'à 1000 km sous la surface de la Terre.