Исследование: ядро Земли остывает быстрее, чем считалось
Эволюция нашей Земли — это история ее охлаждения!
Однако ученые до сих пор не знают, как быстро Земля остывала, и сколько времени может потребоваться для охлаждения, которое приводит к остановке процессов внутри планеты. Один из способов узнать ответ на эти вопросы заключается в изучении теплопроводности минералов, образующих границу между ядром Земли и мантией.
Этот пограничный слой важен, потому что именно здесь вязкая порода мантии Земли находится в непосредственном контакте с горячим железоникелевым расплавом внешнего ядра планеты. Пограничный слой образован в основном из минерала бриджманита. Однако исследователям трудно оценить, сколько тепла этот минерал проводит от ядра Земли к мантии, поскольку теплопроводность зависит от условий, в которых находится минерал, а эти условия совершенно экстремальные и воссоздать их трудно.
Ученые из Высшей технической школы в Цюрихе, Швейцария, разработали сложную измерительную систему, которая позволяет им изучать теплопроводность бриджманита в лаборатории при условиях, создавая давление и температуру, которые преобладают внутри Земли. В ходе экспериментов ученые использовали систему оптического поглощения в алмазной ячейке, нагреваемой импульсным лазером. Внутрь ячейки они помещали кристалл бриджманита.
Исследование показало, что теплопроводность бриджманита примерно в 1,5 раза выше, чем предполагалось. Это говорит о том, что тепловой поток из ядра в мантию больше, чем считалось ранее. Это, в свою очередь, увеличивает мантийную конвекцию и ускоряет охлаждение Земли, что может привести к замедлению тектоники плит, которая поддерживается конвективными движениями мантии.
«Наши результаты — новый взгляд на эволюцию динамики Земли. Они предполагают, что Земля, как и другие скалистые планеты Меркурий и Марс, охлаждается и становится неактивной гораздо быстрее, чем ожидалось», — объясняют ученые.
