Исследование: недра Земли могут остывать быстрее, чем считалось ранее

Чрезвычайно горячие недра Земли медленно остывают. И последние результаты исследований специалистов из ETH Zurich и Carnegie Mellon University указывают, что этот процесс происходит быстрее, чем предполагалось ранее.

Первоначально Земля представляла собой раскалённый шар от поверхности до своего центра. Но на протяжении 4,5 млрд лет планета постепенно остывает. Со временем остыли наружные слои и сформировали твёрдую каменную оболочку, но ядро Земли по-прежнему излучает огромное количество тепла в мантию. Это способствует жизненно важным процессам, таким как движение плит и вулканизм. Но ядро также со временем остынет.

Сколько именно времени это займет, точно неизвестно. Учёные в одном из недавних исследований пытались найти ответ на этот вопрос, изучая минерал под названием бриджманит. Пограничный слой между внешним ядром и нижней мантией состоит в основном из бриджманита. Поэтому изучение того, насколько хорошо этот минерал проводит тепло, может предоставить важные сведения о дальнейшем развитии планеты. Проблема состоит в том, что крайне проблематично производить необходимые измерения в лабораторных условиях.

Чтобы обойти эти ограничения, исследователи поместили образцы бриджманита в ячейку с алмазными наковальнями. Затем ячейку нагрели с помощью лазерной системы, чтобы имитировать сильное давление и температуру глубоко внутри Земли. Затем исследователи измерили теплопроводность бриджманита посредством системы оптического поглощения.

При этом выяснилось, что бриджманит примерно в 1,5 раза лучше проводит тепло, чем считалось ранее. Это, в свою очередь, означает, что тепло легче переходит из ядра в мантию, ускоряя скорость охлаждения внутренней части Земли. Со временем процесс может ещё ускориться. Когда бриджманит остывает, он превращается в другой минерал, называемый постперовскитом, который является еще более эффективным проводником тепла. Когда этот новый минерал начнет доминировать на границе, внутреннее ядро Земли может остыть ещё быстрее.

«Наши результаты могут дать нам новый взгляд на эволюцию динамики Земли», — сказал автор исследования Мотохико Мураками. «Они предполагают, что Земля, как и другие каменистые планеты, такие как Меркурий и Марс, остывает и становится неактивной гораздо быстрее, чем ожидалось».

Хотя исследователи не могут с уверенностью сказать, сколько времени может занять этот процесс, важно отметить, что это ускорение происходит в геологических временных масштабах. Иными словами, недра Земли могут остывать быстрее, чем считалось ранее, но всё равно речь идёт о миллиардах лет, а не обозримом будущем.

Источник: newatlas