Het is een feit dat we, dankzij de diverse wetenschappen, al veel meer aan de weet zijn gekomen over alles en nog wat dan ooit tevoren. Maar van de aardbol waarop we leven, weten we in wezen nog maar heel weinig af. Ik bedoel: wat de kern ervan betreft.
Wat hierna volgt, is een ganse uitleg om jou één ding te vertellen, namelijk: dat er onder onze aardkorst misschien evenveel water zit gelijk aan al het water in de bestaande zeeën en oceanen.
De 660-km-discontinuïteit is een globale seismische discontinuïteit, of discontinuïteitsvlak, op 660 km diepte in de aardmantel, die de scheiding vormt tussen de manteltransitiezone en de ondermantel. Op deze discontinuïteit neemt de snelheid van seismische golven naar beneden toe. De naam '660-km-discontinuïteit' komt van de gemiddelde diepte waarop de discontinuïteit te vinden is.
Een seismische discontinuïteit is in de seismologie een zone in het binnenste van de Aarde waar seismische snelheden discontinu (sprongsgewijs) veranderen (impedantieverandering). Seismische discontinuïteiten worden veroorzaakt door veranderingen in chemische samenstelling, mineralogische structuur, of aggregatietoestand (faseovergangen) in het binnenste van de Aarde, waardoor de materiaalconstanten veranderen.
Deze discontinuïteiten worden naar hun respectievelijke diepten genoemd. Ze vormen samen de zogenaamde manteltransitiezone, de overgang van de bovenmantel naar de ondermantel. De belangrijkste drie van deze discontinuïteiten liggen op 410 km (overgang in olivijn van een alfa-olivijnstructuur naar een ß-spinelstructuur), 520 km (overgang in olivijn van ß-spinelstructuur naar gamma-spinelstructuur) en 660 km (waar olivijn overgaat van een spinel- naar een perovskietstructuur).
De oorzaak van de 660-km-discontinuïteit is dus een faseovergang in het mineraal olivijn, waaruit de mantel grotendeels is opgebouwd. Boven de 660-km-discontinuïteit heeft olivijn een gamma-spinelstructuur - dit wordt ook wel ringwoodiet genoemd. Eronder vormt olivijn een perovskietstructuur. Daardoor heeft het materiaal onder de discontinuïteit een hogere dichtheid.
De aardbeving in mei 2013 onder de Zee van Ochotsk, op een diepte van 609 kilometer, blijkt de grootste diepe aardbeving ooit gemeten te zijn. Maar hoe kan het eigenlijk dat er op deze diepte nog aardbevingen kunnen optreden?
Dit is een vraag die wetenschappers reeds lang bezighoudt - want, de hoge druk die daar heerst zou het verplaatsen van breukblokken namelijk moeten tegenhouden.
"Dat er toch bevingen op deze diepte plaatsvinden zou te maken kunnen hebben met veranderingen die optreden in het mineraal olivijn," beweerden andere aardwetenschappers
Olivijn is het belangrijkste bestanddeel van het gesteente peridotiet, waar de diepe aardmantel voornamelijk uit bestaat. Onder hoge druk transformeert het olivijn in de aarde tot spinel. Op het moment dat dit gebeurt ontstaan vaak barsten in het gesteente en breekt het als glas. Omdat de olivijn-spinel overgang op dieptes tussen 410 en 660 kilometer plaatsgrijpt, en juist daar de diepere aardbevingen voorkomen, ligt een verband misschien voor de hand.
Toch denkt Thorne Lay, één van de geologen die de Ochotsk-beving onderzochten, dat er ook andere scenarios denkbaar zijn. “Als er op één of andere manier water vrijkomt uit het gesteente neemt de wrijving enorm af, en gaat het gesteente makkelijker verschuiven.” Hij zal hoogstwaarschijnlijk dichter bij de waarheid zitten, want ...
In het Braziliaanse Juína delfden Canadese en Duitse geologen een bijzondere diamant op. Die bevat namelijk ringwoodiet, een mineraal dat wellicht overvloedig voorkomt in de overgangszone tussen de buiten- en de binnenmantel van de aarde. Maar, wat vooral van belang is: het mineraal is waterhoudend. Daarmee is voor het eerst rechtstreeks bewezen dat er in de overgangszone, tussen 410 en 660 kilometer onder de aardkorst, een enorme hoeveelheid water opgeslagen ligt.
De diamant in kwestie, JUc29 genaamd, steeg in de loop der jaren geleidelijk naar het aardoppervlak. Het ringwoodiet in de diamant is niet met het blote oog zichtbaar, want door de enorme omgevingsdruk heeft het een doorsnee van slechts 40 micron, oftewel 0,04 millimeter, zijnde: nog niet de dikte van een menselijk haar. "Maar de meeste wetenschappers zouden überhaupt nooit verwachten om ooit een ringwoodiet-staal in handen te krijgen," zei de onderzoeker Hans Keppler, verbonden aan de universiteit van het Duitse Bayreuth, die de resultaten publiceerde in het tijdschrift 'Nature'.
De overgangszone van de aardmantel bestaat voor 60% uit ringwoodiet en voor 40% uit wadsleyiet, ook een waterhoudend mineraal. Via subductiezones glijdt oceaanwater onder de aardplaten door naar die overgangszone. Berekeningen met infraroodspectroscopie wijzen uit dat het ringwoodiet-staal voor 1% uit water bestaat. "Als dat staal representatief is voor de totale hoeveelheid ringwoodiet in de overgangszone, zou dat betekenen dat er zich 1,4 x 1021 kg water bevindt – evenveel als al het water in de oceanen samengeteld," aldus Hans Keppler.
Voor de eclecticus: Een beetje Zelfkennis...
Bekijk nogmaals de bovenste afbeelding, waar de aardkorst kan staan voor ons stoffelijke lichaam. Ga van daaruit naar binnenin... Denk daarbij, bijvoorbeeld aan de Russische matroesjka's, vaak ook baboesjka's genoemd. Je weet wel: de holle houten poppetjes, die onderdeel zijn van een reeks steeds kleinere in elkaar passende poppen.
In welke mate kunnen we de zinnen: "Een seismische discontinuïteit is een zone in het binnenste van de Aarde waar seismische snelheden discontinu (sprongsgewijs) veranderen (impedantieverandering). Seismische discontinuïteiten worden veroorzaakt door veranderingen in chemische samenstelling, mineralogische structuur, of aggregatietoestand (faseovergangen) in het binnenste van de Aarde, waardoor de materiaalconstanten veranderen," eveneens op de mens toepassen? Denk hier dan, bijvoorbeeld, aan de 'alchemistische' transformaties met betrekking tot de aanmaak van extra lichamen.