Исследование: скорость охлаждения недр Земли превышает ожидаемую

Эрабару.нет. Недавние исследования показали, что теплопроводность одного из самых распространенных минералов на границе между мантией и ядром Земли намного выше, чем считали ученые ранее. Это означает, что охлаждение внутренней температуры Земли происходит намного быстрее, чем считалось ранее.

Когнитивная модель эволюции Земли, какой мы ее знаем сегодня, состоит в том, что когда Земля впервые родилась, температура была настолько высокой, что поверхность Земли была похожа на густой, горячий океан магмы. Затем Земля постепенно остыла, поэтому начала формироваться земная кора. Однако тепло от ядра Земли все еще существует и продолжает излучаться наружу, вызывая различные геологические процессы, такие как конвекция мантии, изменения плит земной коры и извержения вулканов.

Но до сих пор ни один ученый не знал точно, как быстро остывает недра Земли и когда прекратится эта геологическая активность, вызванная теплом. Ученые точно знают, что теплопроводность минералов на границе между земной мантией и ядром играет ключевую роль в скорости этого процесса.

В исследовании говорится, что этот пограничный слой очень важен, потому что вязкая порода мантийного слоя в этом регионе находится в непосредственном контакте с внешним слоем ядра, которое, как говорят, представляет собой высокотемпературный расплав железо-никелевого сплава. Хотя разница температур между ними очень велика, поэтому через него должно пройти много тепла, чтобы достичь внешнего слоя.

Основным минералом, обнаруженным в этом пограничном слое, является бриджманит. Однако из-за ограниченности лабораторных возможностей ученым трудно оценить, насколько велика теплопроводность минералов в окружающей среде.

Теперь исследователи из Швейцарского федерального технологического института Цюриха (ETH Zurich) разработали метод измерения поглощения света, который использует импульсный лазер для нагрева алмазного тигля, что позволяет измерять условия температуры и давления, которые Бриджманит получает под землей с помощью доступных средств. в лаборатории.

Один из исследователей, Мотохико Мураками, сказал: «Эта система измерений показывает, что теплопроводность бриджманита в 1,5 раза больше, чем было известно ученым ранее».

Это означает, что поток тепла от ядра к мантии выше, чем раньше. Чем сильнее тепловая конвекция, тем быстрее конвекция в мантии и тем быстрее остывает Земля. Поскольку движение плит земной коры также обусловлено мантийной конвекцией, это может привести к тому, что плиты земной коры будут двигаться быстрее.

Команда также обнаружила, что быстрое охлаждение мантии также изменяет состояние бриджманита, который при охлаждении превращается в постперовскит, минерал, обладающий большей теплопроводностью, чем бриджманит.

Исследователи считают, что в будущем содержание постперовскита на границе между мантией и внешним ядром будет увеличиваться. А когда он станет доминирующим минералом, скорость охлаждения мантийного слоя будет происходить быстрее.

Мотохико Мураками сказал: «Эти новые открытия дают нам новое понимание геологической эволюции Земли. Это говорит о том, что Земля, включая другие подобные каменистые планеты, такие как Меркурий и Марс, остывает намного быстрее, чем мы думали».

Исследование было опубликовано в бюллетене «Earth and Planetary Science Letters» 15 января 2022 г. (sin/yn)

Источник: Эпохтаймс

Leave a comment

Your email address will not be published.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.