Badania sugerują, że wnętrze Ziemi ochładza się szybciej niż oczekiwano, co oznacza, że nasza planeta stanie się tak nieaktywna jak Merkury i Mars znacznie szybciej niż wcześniej sądzono
- Bridgmanit jest najczęściej występującym minerałem na granicy Ziemi i płaszcza
- Naukowcy pod kierunkiem ETH Zürich byli w stanie zbadać jego właściwości termiczne w laboratorium
- Ucisnęli kryształ między dwoma diamentami i podgrzali go laserem
- Zespół odkrył, że brydgmanit przewodzi ciepło 1,5 raza lepiej niż oczekiwano
- Oznacza to, że ruch płyt tektonicznych, napędzany ciepłem, zwalnia szybciej niż oczekiwano
- Jednak prędkość, z jaką nastąpi to ochłodzenie, jest w tej chwili wciąż niejasna
Badania wykazały, że wnętrze Ziemi ochładza się szybciej niż oczekiwano – co oznacza, że nasza planeta stanie się tak nieaktywna jak Merkury i Mars szybciej niż sądzono.
Naukowcy pod kierunkiem ETH Zürich badali właściwości termiczne mostka, podstawowego minerału, który tworzy granicę między płaszczem Ziemi a jądrem zewnętrznym.
Przewodność cieplna tej warstwy granicznej określa, ile energii może przepłynąć ze stopionego rdzenia żelazowo-niklowego do chłodniejszego, lepkiego płaszcza nad nim.
Używając lasera na diamentowym tłoku kowadła do symulacji warunków granicznych między rdzeniem a płaszczem, zespół odkrył, że mostek przenosi ciepło 1,5 raza lepiej niż wcześniej sądzono.
To prawdopodobnie oznacza, że ruch tektoniczny płyt – który zależy od konwekcji w płaszczu – zwolni szybciej niż wcześniej sądzono.
Jednak nadal nie jest jasne, jak długo ten proces potrwa.
Badania wykazały, że wnętrze Ziemi (na zdjęciu) ochładza się szybciej niż oczekiwano, co oznacza, że nasza planeta stanie się tak nieaktywna jak Merkury i Mars szybciej niż sądzono.
Badanie przeprowadził naukowiec zajmujący się Ziemią Motohiko Murakami z ETH Zürich i jego międzynarodowy zespół kolegów.
„Nasze wyniki mogą dać nam nowe spojrzenie na ewolucję dynamiki Ziemi” – powiedział profesor Murakami.
Sugerują, że Ziemia, podobnie jak inne skaliste planety Merkury i Mars, stygnie i przestaje być aktywna znacznie szybciej niż oczekiwano.
Oszacowanie, ile mostków cieplnych może przenieść z jądra do płaszcza, było od dawna trudne, ponieważ eksperymentalna weryfikacja przewodności cieplnej minerałów w tak ekstremalnych warunkach jest niezwykle trudna.
W swoich badaniach zespół wykorzystał system pomiarowy „absorpcji optycznej”, w którym pojedynczy kryształ mostka jest kompresowany wewnątrz diamentowej komórki kowadła, ogrzewany laserem, a następnie badany innym.
„Ten system pomiarowy pozwala nam wykazać, że przewodnictwo cieplne bridgemanitu jest około 1,5 raza wyższe niż zakładano” – wyjaśnia prof. Murakami.
Oznacza to, co za tym idzie, że szybkość, z jaką ciepło ucieka z jądra do płaszcza, będzie również wyższa niż wcześniej zakładano – zwiększając konwekcję materiału w płaszczu i szybsze chłodzenie Ziemi.
Naukowcy odkryli, że tempo chłodzenia może wzrosnąć w przyszłości.
Dzieje się tak, ponieważ gdy granica rdzeń-płaszcz ochładza się poza pewien punkt, faza metaliczna stabilna na tym interfejsie zmieni się z mostka na perowskit, który przenosi ciepło wydajniej niż mostek.
W swoich badaniach zespół wykorzystał system pomiarowy „absorpcji optycznej”, w którym pojedynczy kryształ mostka (po prawej) jest kompresowany wewnątrz diamentowej komórki kowadła (po lewej), ogrzewany jednym laserem, a następnie badany innym (w pozycji czerwona kropka na prawym obrazku).
Niejasne pozostaje jednak to, ile czasu zajmie zatrzymanie się konwencjonalnych prądów w płaszczu.
„Wciąż nie wiemy wystarczająco dużo o tego typu zdarzeniach, aby określić ich czas” – zauważając, że najpierw musimy lepiej zrozumieć, w jaki sposób konwekcja działa w płaszczu zarówno pod względem przestrzeni, jak i czasu, powiedział profesor Murakami.
Poza tym, dodał naukowiec z Ziemi, musimy również określić, jak na dynamikę płaszcza wpływa rozpad pierwiastków radioaktywnych w jądrze, jednym z głównych źródeł wewnętrznego ciepła Ziemi.
Pełne wyniki badania zostały opublikowane w czasopiśmie Listy do nauki o Ziemi i planetarnej.
Reklamy
„Certyfikowany guru kulinarny. Internetowy maniak. Miłośnik bekonu. Miłośnik telewizji. Zapalony pisarz. Gracz.”
More Stories
Firma zajmująca się planowaniem powierzchni handlowych CADS postrzega technologię jako odpowiedź na Święta Wielkanocne i inne sezonowe wyzwania w 2024 r. — Retail Technology Innovation Hub
Astronomowie odkryli, że woda unosi się w części przestrzeni, która tworzy planetę
Tęskniłam za nim bardzo długo! Satelita NASA i martwy rosyjski statek kosmiczny zbliżają się do siebie na swojej orbicie