27 ноября, 2022

zhukvesti

Находите все последние статьи и смотрите телешоу, репортажи и подкасты, связанные с Россией.

Недра Земли остывают быстрее, чем мы думали, и все будет испорчено

Земля образовалась 4,5 миллиарда лет назад или около того. С тех пор воздух внутри медленно остывает.

В то время как температура поверхности и атмосферы колеблется в течение тысячелетий (и да, внешняя температура в настоящее время повышается), расплавленная недра — бьющееся сердце нашей планеты — все это время охлаждалась.

Это не простая метафора. Вращающееся динамо и конвекция глубоко внутри Земли — это то, что создает ее обширное магнитное поле, невидимую структуру, которая, по мнению ученых, защищает наш мир и позволяет жизни процветать. Кроме того, конвекционная оболочка, тектоническая активность Считается, что вулканическая активность помогает поддерживать жизнь, стабилизируя глобальные температуры и углеродный цикл.

Поскольку внутренняя часть Земли все еще холодная и будет продолжать оставаться холодной, это означает, что в конечном итоге внутренняя часть затвердеет, геологическая активность прекратится и, возможно, Земля превратится в бесплодную скалу, подобную Марс или Меркурий. Новое исследование показало, что это может произойти раньше, чем считалось ранее.

Переключатель может быть металлическим на границе между земным металлом Внешнее ядро ​​из железа и никеля и расплавленная жидкость нижняя мантия над ним. Этот пограничный минерал называется бриджманитом, и от того, насколько быстро он проводит тепло, зависит, насколько быстро тепло уходит через ядро ​​в мантию.

Определить эту скорость не так просто, как проверить проводимость бриджманита в атмосферных условиях. Теплопроводность может варьироваться в зависимости от давления и температуры, и они сильно различаются в недрах нашей планеты.

Чтобы преодолеть эту трудность, группа ученых под руководством планетолога Мотохико Мураками из ETH Zurich в Швейцарии облучила монокристалл бриджманита импульсными лазерами, одновременно увеличив его температуру до 2440 К и давление до 80 гигапаскалей, что близко к тому, что известно нам. . Условия в нижней мантии — до 2630 К и давление 127 ГПа.

READ  Остров Бэби появился в Тихом океане после извержения подводного вулкана

«Эта система измерения позволяет нам показать, что теплопроводность бриджманита примерно в 1,5 раза выше, чем предполагалось», Мураками сказал.

Это, в свою очередь, означает, что поток тепла из ядра в мантию выше, чем мы думали, и, таким образом, скорость охлаждения недр Земли выше, чем мы думали.

Процесс можно ускорить. При охлаждении бриджманит превращается в другой минерал, называемый Почтовый перовскит, который лучше проводит тепло и, таким образом, увеличивает скорость потери тепла из ядра в мантию.

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

Что касается точно, как быстро, это не известно. Охлаждение всей планеты — это не то, что мы очень хорошо понимаем. Марс остывает немного быстрее, потому что он намного меньше Земли, но другие факторы могут играть роль в том, как быстро остывают внутренние планеты.

Например, при распаде радиоактивных элементов может выделяться достаточно тепла для поддержания вулканической активности. Эти элементы являются одним из основных источников тепла в мантии Земли, но их вклад Не совсем понял.

«Мы до сих пор недостаточно знаем об этих типах событий, чтобы определить их время». Мураками сказал.

Однако в любом случае это, скорее всего, не будет быстрым процессом в человеческом масштабе. На самом деле, возможно, что Земля сделает это Он стал необитаемым для других механизмов задолго до этого.. так что мы Наверное У вас есть немного больше времени, чтобы поработать над проблемой, чтобы решить ее.

Исследование группы было опубликовано в Письма по науке о Земле и планетах.