El agua y el hidrógeno son inmiscibles en el manto de la Tierra

Área de la Ciencia:

• La geoquímica es la geoquímica.
• Física mineral Física de los minerales
• Procesos en las profundidades de la Tierra Procesos de la Tierra Profunda.

Sus antecedentes:

• Los fluidos del manto de la Tierra profunda contienen hidrógeno molecular (H2).
• Los modelos termodinámicos anteriores asumieron una miscibilidad completa del H2 y el agua.
• Los dominios enigmáticos del manto ultra-reductivo sugieren un comportamiento inusual de los fluidos.

Objetivo del estudio:

• Investigar experimentalmente la miscibilidad del agua y el hidrógeno molecular (H2) en condiciones de manto profundo.
• Explorar las implicaciones de la inmiscibilidad H2-agua para la geoquímica del manto y la evolución.

Principales métodos:

• Aparatos experimentales de alta presión y alta temperatura.
• Observación in situ del comportamiento de la fase fluida.
• Análisis termodinámico de datos experimentales.

Principales resultados:

• La evidencia experimental demuestra que el agua y el hidrógeno molecular (H2) pueden existir como dos fases inmiscibles.
• Esta inmiscibilidad desafía la suposición de larga data de la miscibilidad completa en los modelos de fluidos del manto.
• Los hallazgos sugieren un nuevo mecanismo para la formación de dominios ultra-reducidos del manto.

Conclusiones:

• El agua y el hidrógeno molecular (H2) son inmiscibles bajo ciertas condiciones del manto profundo.
• La inmiscibilidad del fluido del manto puede explicar la presencia de moissanita (SiC) en los dominios ultra-reducidos.
• Esta inmiscibilidad podría ser un factor clave en la rápida oxidación del manto superior después de la formación del núcleo.