Původ hlubokých zemětřesení je zřejmě vysvětlen. Vědci nalezli odpověď v diamantech

Zemětřesení nezpůsobují jen tektonické desky. Důkaz poskytují podle vědců i diamanty Zdroj: Warner Bros. / iStock

Důvody zemětřesení v hloubkách až 300–500 kilometrů dodnes zůstávaly tajemstvím. Nový výzkum založený na obřích diamantech však přináší uspokojivé vysvětlení.

Ačkoliv většina geofyzikálních modelů uvádí, že by k zemětřesení nemělo docházet hlouběji než 300 kilometrů pod povrchem Země, přesto se tak děje. Takzvaná hluboká zemětřesení zahrnují přibližně 3 procenta měřitelných otřesů, seismologové a geofyzici ale přiznávají, že seismická činnost může být značná, jen my ji většinou nepocítíme. Důležitou otázkou je, jak k těmto otřesům dochází a co je způsobuje, protože nelze aplikovat obecný konsenzus o tření litosferických či kontinentálních desek. V takové hloubce jsou totiž horniny horké natolik, že spíše tečou, než aby se lámaly, a to vede k několika alternativním vysvětlením.

Tři rozličné teorie

Jednou z hypotéz je, že minerály mohou vlivem extrémního tepla a tlaku náhle ztratit svůj objem a takový kolaps způsobí silné zemětřesení i na velkou vzdálenost. Druhým alternativním vysvětlením může být řetězová reakce. Když se zemětřesení rozběhne, horniny v blízkosti hrotu trhliny se ještě více zahřejí a oslabí, což zemětřesení podpoří. Třetí možností, kterou se zabýval geochemik Steven Shirey z Carnegie Institution of Science, je uvolňování vody z hornin hluboko pod zemským povrchem, která může oslabit okolní horniny a podpořit jejich zhroucení. Vědci však toto vysvětlení dlouho odmítali, protože nebylo jasné, odkud by se taková voda vzala.

Shirey však měl tušení a za zdroj vody označil diamanty. Tyto drahokamy mohou při svém růstu hromadit vrstvy, které s přibývajícím množstvím okolních hornin získávají nedokonalosti. Tyto tzv. inkluze pak mohou obsahovat kapsy bohaté na vodu a v ní rozpuštěné minerály. Aby Shireyho tým zjistil, zda je hypotéza správná, použil počítačové simulace a výsledky svých předchozích laboratorních studií. Cílem bylo zjistit, jak se minerály v hluboko umístěných deskách chovají, obzvlášť když v půdě stále klesají. Při klesání se totiž zahřívají a vzhledem k tomu, že jsou mnohdy široké i několik kilometrů, trvá miliony let, než se zahřejí v celém rozsahu.

Diamonds Buried 400 Miles Below Surface Could Explain Mysterious Earthquakes https://t.co/5ObOPs0u9d pic.twitter.com/LUMMWGf1LN
— Live Science (@LiveScience) December 16, 2019

Diamanty zadržují vodu

Podle Shireyho stačí, aby se desky zahřály na teplotu kolem 580 °C a již nejsou schopné efektivně zadržovat vodu. Když tato voda vytéká z desky, oslabuje okolní horniny a spouští zemětřesení. Tato voda pak skutečně může sloužit jako „palivo“ pro růst diamantů a výše popisované jevy. Hypotézu podporuje i seismolog Douglas Wiens z Washington University of Saint Lous, který se na studii nepodílel. Tvrdí však, že pokud tektonická deska není mladá a tudíž už nezačíná svou pouť do hlubin země horká, voda v ní může být uzamčena po delší dobu a začít se uvolňovat v hloubkách až kolem 300–500 kilometrů. A i když Wiens připouští, že bude ještě nutná další práce v laboratořích i terénu, už nyní začíná být jisté, že obří diamanty budou mít zásadní roli při vysvětlení podrobností celého procesu.