பூமிக்குள் மறைந்திருக்கும் பிரம்மாண்ட கடல்… விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடிப்பு

பூமியின் மேற்பரப்பில் நாம் காணும் கடல்கள், ஆறுகள், ஏரிகள் அனைத்தும் சேர்ந்ததை விட பல மடங்கு அதிகமான நீர் நம் காலடிக்கு அடியில், சுமார் 400 முதல் 660 கிலோமீட்டர் ஆழத்தில் பாறைகளுக்குள் பதுங்கியிருப்பதாக விஞ்ஞானிகள் கண்டுபிடித்துள்ளனர் .

இது ஒரு நிலத்தடி நீர்நிலை அல்லது நிலத்தடி கடல் அல்ல. மாறாக, “ரிங்வுடைட்” (Ringwoodite) என்ற கனிமத்தின் படிகக் கட்டமைப்பிற்குள் மூலக்கூறு வடிவில் பூட்டப்பட்டிருக்கும் நீர்த்தேக்கமாகும் . இந்தக் கனிமம் பூமியின் மேற்பட்டைக்கு அடியில் உள்ள மேற்பட்டை மாற்று மண்டலத்தில் (Mantle Transition Zone – 410 முதல் 660 கிமீ ஆழம்) காணப்படுகிறது .

கண்டுபிடிப்பு எப்படி நிகழ்ந்தது?

இந்த முக்கிய கண்டுபிடிப்பு மூன்று வெவ்வேறு ஆதாரங்களின் அடிப்படையில் உறுதி செய்யப்பட்டுள்ளது:

1. பிரேசிலில் கிடைத்த வைரம்

2014-ம் ஆண்டு, பிரேசிலில் கிடைத்த ஒரு சிறிய வைரத்தின் உள்ளே ஆராய்ச்சியாளர்கள் ரிங்வுடைட் கனிமத்தின் துணுக்கைக் கண்டுபிடித்தனர் . இந்த வைரம் பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து 400 மைல்கள் (சுமார் 640 கிமீ) ஆழத்தில் உருவாகி, எரிமலைச் செயல்பாடு மூலம் மேலே கொண்டு வரப்பட்டது .

இந்த ரிங்வுடைட் துணுக்கிற்குள் நீர் மூலக்கூறுகள் இருப்பது உறுதி செய்யப்பட்டது. இதுவரை ஆய்வகங்களில் மட்டும் உருவாக்கப்பட்டிருந்த இந்தக் கனிமம், இயற்கையாகவே நீருடன் கூடிய வடிவில் கிடைத்தது இதுவே முதல் முறையாகும் . அல்பர்டா பல்கலைக்கழகத்தின் புவி வேதியியலாளர் கிரஹாம் பியர்சன், “இந்த மாதிரி, பூமிக்குள் நீர் நிறைந்த பொருட்கள் உள்ளன என்பதற்கு மிக வலுவான உறுதிப்பாட்டை வழங்குகிறது” என்று கூறினார் .

2. நிலநடுக்க அலைகளின் ஆய்வு

நிலநடுக்கங்களின் போது உருவாகும் நில அதிர்வு அலைகள் (seismic waves) பூமியின் உட்பகுதி வழியாகச் செல்லும்போது, அவை கடந்து செல்லும் பொருட்களின் தன்மைக்கு ஏற்ப வெவ்வேறு வேகத்தில் பயணிக்கின்றன .

வடமேற்கு பல்கலைக்கழகத்தின் ஸ்டீவன் ஜேக்கப்சன் தலைமையிலான ஆய்வுக் குழு, இந்த அலைகளின் வேக மாறுபாட்டை ஆய்வு செய்தது. மாற்று மண்டலத்தின் வழியாகச் செல்லும்போது அலைகள் மெதுவாக்கம் அடைந்ததை அவர்கள் கண்டறிந்தனர். இது நீர் நிறைந்த கனிமங்கள் இருப்பதற்கான அறிகுறியாகும் .

3. ஆய்வகச் சோதனைகள்

ஆய்வகங்களில், பூமியின் உட்பகுதியில் நிலவும் அதீத அழுத்தம் மற்றும் வெப்பநிலையைச் செயற்கையாக உருவாக்கி ஆராய்ச்சியாளர்கள் ரிங்வுடைட்டை ஆய்வு செய்தனர். இந்தச் சோதனைகளில், ரிங்வுடைட் தனது எடையில் 1 முதல் 2.5 சதவீதம் வரை நீரை தன் படிகக் கட்டமைப்பிற்குள் சேமித்து வைக்கும் திறன் கொண்டது என்பது உறுதி செய்யப்பட்டது .

இந்த நீர்த்தேக்கத்தின் அளவு எவ்வளவு?

இந்தப் பகுதி மிகப்பெரியது என்பதால், ரிங்வுடைட்டில் மிகச் சிறிய அளவு நீர் இருந்தாலும் கூட, மொத்த அளவு பூமியின் மேற்பரப்புக் கடல்களின் அளவை விட அதிகமாக இருக்கக்கூடும் என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது .

• பூமியின் மேற்பரப்புக் கடல்களின் மொத்த நீர் அளவு: 1.4 பில்லியன் கன கிலோமீட்டர்கள் .
• மாற்று மண்டலத்தில் உள்ள நீரின் அளவு: இது மூன்று மடங்கு வரை கூட இருக்கலாம் என சில மதிப்பீடுகள் தெரிவிக்கின்றன .

இது ஒரு நிலத்தடி கடல் அல்ல, மாறாக ஒரு பிரம்மாண்டமான நீர்நிறைந்த கடற்பஞ்சு போன்றது என விஞ்ஞானிகள் விளக்குகிறார்கள் .

இந்தக் கண்டுபிடிப்பு ஏன் முக்கியமானது?

இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பூமியின் நீர் சுழற்சி பற்றிய நமது புரிதலையே மாற்றியுள்ளது.

1. முழுமையான நீர் சுழற்சி: இதுவரை நாம் அறிந்திருந்த நீர் சுழற்சி (ஆவியாதல்-மழை-ஓட்டம்) பூமியின் மேற்பரப்பில் மட்டும் நிகழ்வதாக இருந்தது. ஆனால், இந்தக் கண்டுபிடிப்பு பூமியின் உட்பகுதிக்கும் நீர் சுழற்சி நீண்டுள்ளது என்பதை உறுதிப்படுத்துகிறது . பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து நீர், புவிப்பொறை மண்டலங்கள் (subduction zones) வழியாக ஆழத்திற்குச் சென்று, பின்னர் எரிமலை வெடிப்புகள் மூலம் மீண்டும் மேற்பரப்பிற்கு வரக்கூடும் .
2. புவிப்பொறை இயக்கத்தில் தாக்கம்: நீர் பாறைகளின் உருகும் வெப்பநிலையைக் குறைக்கும் மற்றும் அவற்றின் பாகுத்தன்மையை (viscosity) மாற்றும் . இது பூமியின் மேற்பட்டை அசைவுகளையும் (plate tectonics), எரிமலைகளையும், நிலநடுக்கங்களையும் நேரடியாகப் பாதிக்கிறது.
3. பூமியின் தோற்றம் பற்றிய தகவல்: பூமியின் நீர் எங்கிருந்து வந்தது என்ற பழங்கால கேள்விக்கும் இந்தக் கண்டுபிடிப்பு விடையளிக்கக்கூடும். வால்நட்சத்திரங்கள் அல்லது விண்கற்கள் மூலமாகத்தான் நீர் வந்தது என்ற பழைய கோட்பாட்டிற்கு மாற்றாக, பூமியின் உருவாக்கத்தின் போதே நீர் உள்ளிருந்தே உருவாகி இருக்கலாம் என்பதற்கான ஆதாரமாக இது அமைகிறது .
4. நிலையான கடல் மட்டம்: பூமியின் ஆழத்தில் உள்ள இந்த நீர்த்தேக்கம், கடல் மட்டத்தை புவியியல் கால அளவில் (மில்லியன் ஆண்டுகள்) நிலைப்படுத்தும் ஒரு இடையகமாக செயல்படுகிறது. இது பூமியை வாழ்வதற்கு ஏற்ற கிரகமாக நீண்ட காலம் பராமரிக்க உதவுகிறது .

தற்போதைய ஆய்வு நிலை (2026)

2026-ம் ஆண்டில் வெளியான புதிய ஆய்வுகள், இந்த நீர் எவ்வாறு பூமியின் ஆழத்தில் நிலைத்திருக்கிறது என்பதைப் பற்றிய கூடுதல் தகவல்களை வழங்கியுள்ளன.

• சீன அறிவியல் அகாதமியின் ஆய்வு: பூமியின் மிக ஆழமான பகுதியான உட்கரு-மேற்பட்டை எல்லையில் (core-mantle boundary), நீர் மற்றும் δ-AlOOH என்ற கனிமம் “சூப்பர்அயான்” (superionic) நிலைக்கு மாறுவதாகக் கண்டறியப்பட்டுள்ளது. இந்த நிலையில், நீர் ஒரு பனிக்கட்டி போல் உறைந்து, அதிக வெப்பநிலையிலும் (3800 K வரை) நிலைத்திருக்கிறது. இதனால், பூமியின் ஆழத்தில் உள்ள நீர் “பனிப்பிடிப்பு” செய்யப்பட்டு, பில்லியன் கணக்கான ஆண்டுகளுக்கு அங்கேயே இருக்க வழிவகுக்கிறது .
• ETH சூரிச்சின் புதிய மாதிரி: மாற்று மண்டலத்தில் நீர் சேமிப்பு என்பது தற்காலிகமானது (transient) என்றும், அது புவிப்பொறை மண்டலங்களின் செயல்பாட்டைப் பொறுத்து மாறுபடும் என்றும் புதிய கணினி மாதிரிகள் தெரிவிக்கின்றன . இருப்பினும், மொத்த அளவு 0.2 கடல் நிறைக்கும் குறைவாக இருக்கலாம் என்று இந்த ஆய்வு மதிப்பிடுகிறது .

சுருக்கம்

பூமியின் மேற்பரப்பில் இருந்து சுமார் 400-660 கிலோமீட்டர் ஆழத்தில், ரிங்வுடைட் என்ற கனிமத்தின் படிகங்களுக்குள் பூமியின் மேற்பரப்புக் கடல்களை விட அதிகமான நீர் பூட்டப்பட்டுள்ளது. 2014-ம் ஆண்டு பிரேசிலில் கிடைத்த வைரத்தின் உள்ளே கிடைத்த ரிங்வுடைட் துணுக்கே இதற்கு முதல் நேரடி சான்றாகும். இந்தக் கண்டுபிடிப்பு, பூமியின் நீர் சுழற்சி, புவிப்பொறை இயக்கம், மற்றும் கிரகத்தின் வாழ்விடத் தன்மை (habitability) பற்றிய நமது புரிதலை முற்றிலும் மாற்றியுள்ளது .