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첨단기술정보

지구 깊은 곳의 물 저장고

전문가 제언: 지표면 아래쪽 500km의 깊은 곳에도 물이 존재할 수 있을까? Pearson 등은 깊이 400∼660km에 위치한 맨틀 전이대(mantle transition zone)에 존재하는 특별한 광물의 샘플을 발견하였다고 Nature지에 보고하였는데 이 광물의 샘플은 물을 풍부하게 함유하고 있어 이로부터 전이대가 함수층임을 가정해볼 수 있다.

지진을 관측하면 맨틀 전이대의 상부와 하부 사이에 지진파의 속도가 급속히 변하는 불연속선을 볼 수 있다. 지질학자 Alfted E. Ringwood는 이러한 불연속선이 상부 맨틀의 대부분을 차지하고 있는 올리빈(olivine) 광물(Mg,Fe)2SiO4의 상변화 때문이라고 생각하였으며 이러한 상변화는 스피넬(spinel) 결정구조를 포함한 높은 압력의 상(phase)을 만든다.

지상과의 충돌로 높은 압력을 겪은 운석에서는 스피넬 구조의 올리빈이 발견되는데 이를 링우다이트(ringwoodite)라고 한다. 지금까지는 지구물리학자들을 제외한 그 누구도 지구의 맨틀에서 링우다이트가 발견될 것이라고 생각하지 않았다. 맨틀 전이대와 하부 맨틀의 샘플들은 구하기가 매우 어려우며 특별한 다이아몬드로서 몇 개만이 존재한다.