वॉशिंग्टन : पृथ्वीच्या भूगर्भातील सर्वात खोल ‘मँटल’ भागात पाणी कशाप्रकारे साठवले जाते आणि ते वरच्या थरांपर्यंत कसे पोहोचते, यामागचा महत्त्वाचा दुवा शास्त्रज्ञांनी शोधून काढला आहे. नुकत्याच झालेल्या एका अभ्यासातून उघडकीस आलेल्या नवीन लोह खनिजांमुळे भूगर्भातील हालचाली, ज्वालामुखीच्या प्रक्रिया आणि इतर खडकाळ ग्रहांची रचना समजून घेण्यासाठी मोठी मदत होणार आहे.
संशोधकांनी ‘आयर्न ऑक्सिहायड्रॉक्साइडस्’ (Iron oxyhydroxides) नावाच्या या लोह खनिजांचा शोध लावला आहे. प्रयोगशाळेत दोन सूक्ष्म हिऱ्यांच्या पेचांमध्ये (Diamond anvils) खनिजांचे नमुने दाबून त्यावर लेसरचा मारा करून ही निर्मिती अभ्यासण्यात आली. अभ्यासात सहभागी नसलेले युनिव्हर्सिटी ऑफ कोलोराडो बोल्डर येथील खनिजतज्ज्ञ आणि भूगर्भशास्त्राचे प्राध्यापक स्टीव्ह जेकबसेन यांनी सांगितले की, ‘ही दोन्ही लोह खनिजे पृथ्वीच्या गाभा (Core) आणि मँटल यांच्या सीमारेषेवर आढळणाऱ्या अत्यंत कठीण परिस्थितीतही स्थिर राहतात. या ठिकाणी पृथ्वीच्या पाठीवर असलेल्या दाबापेक्षा तब्बल १० लाख पटींहून अधिक दाब असतो.’ या नवीन खनिजांमध्ये वजनाच्या १५ टक्क्यांपर्यंत पाण्याचा अंश असू शकतो.
जेकबसेन पुढे म्हणाले, ‘या खनिजाच्या रचनेतील हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन एकत्र केले, तर अवघ्या सव्वादोन किलोच्या तुकड्यात सुमारे अर्धा लिटर द्रव पाणी मिळू शकते. पृथ्वीच्या सुरुवातीच्या काळात जर हा पदार्थ मँटलच्या तळाशी अगदी थोड्या प्रमाणात (काही टक्के) जरी अस्तित्वात असता, तर तो संपूर्ण महासागरांची निर्मिती करण्यासाठी पुरेसा ठरला असता.’ पृथ्वीची रचना कांद्याच्या थरांसारखी आहे. सर्वात वरचा थर म्हणजे भूपृष्ठ (Crust - कांद्याची पातळ साल), जो मँटल नावाच्या वितळलेल्या खडकांच्या महासागरावर अतिशय मंद गतीने सरकत असतो. या महासागराच्या अगदी मध्यभागी पृथ्वीचा गाभा (Core) आहे, जो महाकाय दाबाखाली तापलेल्या लोखंड आणि निकेलने बनलेला आहे.
मँटलमध्ये पाण्याचे प्रमाण असल्यामुळे वितळलेला खडक अधिक लवचिक बनतो, ज्यामुळे मँटलचा आकार बदलू शकतो आणि त्यात उष्णतेचे वहन होते. पृथ्वीवर होणाऱ्या भूगर्भीय हालचालींमागे (Plate Tectonics) हेच मुख्य कारण आहे. जर मँटलमध्ये पाणी नसेल, तर तेथील पदार्थ अत्यंत कडक होऊन भूपृष्ठाला पुढे ढकलणे अशक्य होईल. मँटलमध्ये पाणी आहे हे आपल्याला माहीत असले, तरी ते नक्की काय भूमिका बजावते हे रहस्य अजूनही पूर्ण उलगडलेले नाही. पाणी भूगर्भात कसे पोहोचले याबाबत दोन मुख्य सिद्धांत आहेत.
१. सबडक्शन (Subduction) : जेव्हा भूगर्भातील एक टेक्टोनिक प्लेट दुसऱ्या प्लेटखाली सरकते, तेव्हा ती भूपृष्ठावरील पाणी मँटलमध्ये घेऊन जाते.
२. आदिम पाणी (Primordial Water) : पृथ्वीच्या निर्मितीच्या वेळी शिल्लक राहिलेले पाणी, जे पृथ्वीचा गाभा आणि मँटल यांच्या सीमारेषेवर साठवले गेले आहे.