Экстремально горячие недра Земли постепенно остывают, но насколько быстро - неизвестно. Учёные из Университета Карнеги и Швейцарского федерального технологического института, изучая, насколько хорошо вещества, находящиеся в глубинах Земли, проводят тепло, пришли к выводу, что недра планеты, возможно, охлаждаются намного быстрее, чем мы думали.

Новое исследование изучило минерал, найденный на границе внешнего ядра и нижней мантии Земли, и обнаружило, что внутренняя часть планеты может остывать быстрее, чем ожидалось. Shad.off/Depositphotos

 

Земля - это, по сути, гигантский пирог, который вот уже 4,5 миллиарда лет остывает на подоконнике. Сначала она была полностью раскалена и покрыта океанами магмы, но по мере охлаждения снаружи образовалась твердая каменная кора. Ядро все еще излучает огромное количество тепла, что приводит в движение такие важнейшие процессы, как тектоника плит и вулканизм, но и оно в конце концов остынет.

Как долго это будет происходить, остается загадкой, но ученые, участвовавшие в новом исследовании, пытаются найти ответы на некоторые вопросы, изучая минерал под названием бриджманит. Слой между внешним ядром и нижней мантией состоит в основном из бриджманита, поэтому изучение того, насколько хорошо этот минерал проводит тепло, может иметь важное значение для эволюции нашей планеты. Проблема в том, что в лабораторных условиях провести такие измерения довольно проблематично.

Поэтому исследователи поместили образцы бриджманита в камеру в виде алмазной ячейки, которая нагревалась с помощью лазера, имитируя интенсивное давление и температуру в глубинах Земли. Затем они измерили теплопроводность бриджманита с помощью оптической абсорбционной системы.

Команда обнаружила, что бриджманит приблизительно в полтора раза эффективнее проводит тепло, чем предполагалось до этого. Это может означать, что тепло легче проходит из ядра в мантию, ускоряя темпы остывания внутренней части Земли.

Прибор для определения теплопроводности бриджманита при высоком давлении и экстремальной температуре. (Murakami M, et al, 2021)

 

А со временем эти процессы могут стать еще быстрее. По мере остывания бриджманит преобразуется в другое вещество под названием пост-перовскит, которое является еще более эффективным проводником тепла. Чем больше становится этого минерала, тем быстрее остывает внутренняя часть Земли.

"Наше исследование может предоставить возможность по-новому взглянуть на эволюции динамических процессов Земли", - сказал Мотохико Мураками, автор-корреспондент исследования. "Они позволяют предположить, что наша планета, как и другие планеты каменистой группы такие как Меркурий, Венера и Марс, охлаждается и переходит в инертное состояние гораздо быстрее, чем ожидалось ".

Хотя эксперты не могут точно сказать, как долго может протекать этот процесс, важно отметить, что этот процесс ускоряется в геологических масштабах. Возможно, нашей планеты остывают гораздо быстрее, чем считалось до настоящего исследования, но это все равно будет происходить в течение миллиардов лет.

Исследование было опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.

Ранее мы уже сообщали как астрофизики Национальной лабораторий им. Лоуренса в Беркли создают самую большую в истории трехмерную карту Вселенной. Помогает им в этом прибор  для спектроскопии темной энергии (DESI). Только в течение первых семи месяцев работы  он обнаружил и нанес на карту больше галактик, чем все предыдущие исследования вместе взятые. И это только начало.

Источник: https://ethz.ch/en/news-and-events/eth-news/news/2022/01/earth-interior-is-cooling-faster-than-expected.html