Hidrojen, güneş sistemindeki en bol unsurdur. Temiz bir enerji kaynağı olarak, hidrojen sürdürülebilir kalkınma için çok uygundur ve Dünya doğal bir hidrojen fabrikasıdır. Bununla birlikte, bugüne kadar bildirilen hidrojen deliklerinin çoğu küçüktür ve hidrojen oluşumundan sorumlu jeolojik süreçlerin yanı sıra jeolojik ortamlarda korunabilen miktarlar – belirsizdir.
Jeolojik hidrojenin mevcudiyetini daha iyi anlamak için, Çin Bilimler Akademisi (IOCAS) Oşinoloji Enstitüsü’nden araştırmacılar ve işbirlikçileri, doğu karolin plakası üzerinde hidrojen hidrotermal aktivite kalıntıları ile büyük bir boru sürüsü – bir silindirik jeolojik yapılar kümesi – keşfetti ve analiz ettiler.
Mussau hendek, fosil bir hendektir, yani eski bir (yaklaşık 25 milyon yıl önce başladı) ve şimdi tektonik aktiviteyi durduran aktif olmayan bir hendektir. “Kunlun” adlı yeni keşfedilen boru sürüsü, 450 ila 1.800 metre arasında çaplı borulardan oluşur.
Çalışma şurada yayınlandı Bilim ilerlemeleri.
Hidrotermal sıvılar-ısıtmalı su ve çözünmüş minerallerin bir karışımı-büyük borular içindeki pockmark’ların (küçük, krater benzeri çöküntüler) veya breş yığınları içindeki pockmark’ların (küçük, krater benzeri çöküntüler), çapı arasında değişen küçük tüplerden yayılır (angüler kaya parçaları). Hidrotermal çatlaklardaki breşlerin çoğu, muhtemelen mikrobiyal paspaslar (mikroorganizmalar katmanları) nedeniyle kısmen sarımsıdır.
Diğer hidrotermal alanlara benzer şekilde, hidrotermal biyotalar (canlı organizmaların toplulukları) Kunlun boru sürüsünde de bulunur. Akrep balığı – ekosistemin apeks avcısı – Kunlun boru sürüsünde yaygın olarak bulunur.
Apex Predator’un biyokütlesi avından çok daha az olması gerektiğinden, araştırmacılar boru sürüsünün altındaki Breccia kazıklarında büyük miktarda mikrobiyal paspas bulunmasını beklerler.
Ek olarak, 800’den fazla kısa süreli sismik olay-küçük depremler-hendek boyunca 150 kilometrelik bir profil boyunca 28 günlük bir süre boyunca tespit edildi ve bu da tüm Mussau hendeklerinde devam eden yaygın aktif gaz sızıntısını gösterdi.
Bir hidrotermal sıvı örneğinin toplanmış azot izotop analizi (gaz kökenlerini izlemek için bir yöntem) baskın bir atmosferik gaz bileşeni ortaya çıkarmıştır.
Daha önce bildirilen hidrojen hidrotermal aktivite, örneğin, yayılan sırtların veya kayıp şehir gibi manto peridotitini açığa çıkaran aktif dönüşüm hatalarına yakın aktif plaka kenar boşluklarının yakınında bulunmuştur.
Buna karşılık, hidrojen açısından zengin büyük Kunlun hidrotermal alanları, aktif plaka kenarlarından yaklaşık 80 kilometre uzaklıktadır.
Bu hidrotermal borularda, Kimberlit’inkine benzer şekilde, birkaç nesil patlamayı gösteren, bol breş ve birkaç nesil daha küçük kase şeklindeki pockmarks ile dik duvarları vardır. Ampirik olarak türetilmiş patlama enerji tahminlerini kullanarak, bu tür büyük boruların oluşumu milyonlarca ton TNT gerektirecektir.
Bu tür büyük boruların oluşumu için en olası enerji kaynağı hidrojendir. Sıkıştırılmış hidrojen büyük miktarda enerji serbest bırakabilir. Örneğin, adyabatik olarak 1.500 bardan 400 bara genişleyen bir ton hidrojen – Kunlun boru sürüsünün su derinliklerindeki basınç – 0.21 ton TNT ile aynı enerjiyi salabilir.
Bu tür boruları oluşturmak için büyük miktarda hidrojene ihtiyaç duyulacaktır. Alternatif olarak, bir hidrojen ve oksijen karışımı oldukça patlayıcı olacaktır. Oksijen ile reaksiyona giren bir ton hidrojen, fiziksel genişleme ile salınan miktardan 150 kat daha fazla enerji olan 143 GJ ısı salar.
Çalışmanın ilk yazarı Prof. Xiao Yuanyuan’a göre, sonuçlar okyanus litosfer mantosunda potansiyel olarak büyük miktarda hidrojen oluşabileceğini düşündürmektedir. Prof. Xiao, “Gelecekte ekonomik olarak mayınlanabilir olabilir.” Dedi.
