지구 깊숙이 바다가 있음을 보여주는 새로운 증거가 발견됐다고 하는데, 보츠와나 지하 660km에서 형성된 희귀 다이아몬드를 분석한 결과, 상부 맨틀과 하부 맨틀의 경계인 "맨틀 천이층"에는, 지표 바다보다 6배나 많은 물과 이산화탄소가 갇혀 있을 가능성이 있는 것으로 나타났다.
Nature Geoscience(2022년 9월 26일자)에서 발표된 이 발견은, 지구의 물 순환과 45억 년에 이르는 바다 진화 프로세스의 이해에 큰 영향을 미칠 수 있다는.
■ 지구 내부에 대량의 물, 지중해의 존재
독일, 괴테 대학의 프랭크·블렌커씨는 "천이층이 마른 스펀지가 아니라, 대량의 물을 축적하고 있는 것을 증명했습니다"라고 보도 자료에서 말했는데, 그것은 줄 베르누가 상상했던 지중해에 한 발짝 다가서는 듯한 발견이라고 한다.
하지만 현실의 지하해는, 퇴적물과 물을 머금은 바위의 걸쭉한 액체(슬러리)일지도 모른다고 하고, 상상을 초월하는 압력이 가해지고 있다. 이러한 퇴적물은 대량의 물과 이산화탄소를 저장해 둘 수 있다는 것.
하지만, 그것들이 어느 정도 안정된 함수 공물이나 탄산염으로 존재하고 있는지 알 수 없었고, 그 때문에 거기에 축적되어 있는 물의 양도 불분명했었는데, 이번 연구에서는 맨틀 천이층에만 지표 바다의 6배나 되는 물이 들어 있을 가능성이 밝혀지고 있다.
맨틀 천이층이란, 상부 맨틀과 하부 맨틀 사이의 깊이 400~700km에 있으며, 맨틀을 구성하는 암석의 결정구조가 얕은(보다 저온 저압인) 조건하에서 안정된 것에서 깊은(보다 고온 고압인) 조건하에서 안정된 것으로 변하는 상전이를 일으키는 영역을 말한다.
■ 링우다이트를 포함한 두 번째 다이아몬드
이번 연구에서 해석된 다이아몬드는, 보츠와나 지하 660㎞의 맨틀 전이층에서 형성된 것으로 추정되고, 이 층은 "링우다이트"라 불리는 수분을 함유한 칸란석 광물을 내포하고 있으며, 맨틀 내의 극도의 압력 하에서만 형성되는 원소가 풍부한 영역이다.
지난 2014년 "링우다이트"를 포함한 다이아몬드가 발견된 이후, 천이층에 대량의 물이 존재한다는 가설이 제창돼 왔는데, 이번 발견은 이를 뒷받침하는 것이다.
"샘플이 하나뿐이라면< 국지적으로 물이 있을 수도 있어요. 이번에 두 번째가 발견됐기 때문에, 단발적으로 물이 고여 있었던 것은 아니라고 말할 수 있을 것입니다"라고 앨버타 대학의 맨틀 지구화학자 슈제트 티머만 씨는 말한다.
