Земля охолоджується зсередини швидше, ніж ми думали — дослідження

Гарячі надра Землі поступово охолоджуються, але наскільки швидко, поки що точно невідомо. Щоб наблизитися до відповіді, вчені з Вищої технічної школи Цюріха (ETHZ) дослідили, наскільки швидко може проводити тепло бриджманіт — мінерал, з якого в основному складається шар між ядром Землі і мантією.

Вчені розробили систему вимірювання оптичного поглинання в алмазному блоці, що нагрівається імпульсним лазером. Ця система дозволяє вимірювати теплопровідність бриджманіту в лабораторії в умовах тиску та температури, які переважають усередині Землі.

В результаті досліджень теплопровідність бриджманіту виявилася приблизно в 1,5 раза вищою, ніж передбачалося. Це говорить про те, що потік тепла з ядра в мантію також вищий, ніж раніше. Більший тепловий потік, у свою чергу, збільшує мантійну конвекцію та прискорює охолодження Землі. Це може призвести до того, що тектоніка плит, яка підтримується конвективними рухами мантії, сповільнюватиметься швидше, ніж очікували дослідники, ґрунтуючись на попередніх значеннях теплопровідності.

При охолодженні бриджманіт перетворюється на мінерал постперовскіт. Як тільки постперовскіт з'явиться на межі ядра та мантії та почне домінувати, охолодження мантії може прискоритися ще більше, вважають дослідники, оскільки цей мінерал проводить тепло навіть ефективніше, ніж бриджманіт.

«Наші результати можуть дати нам новий погляд на еволюцію динаміки Землі. Вони припускають, що Земля, як і інші тверді планети Меркурій і Марс, остигає і стає неактивною набагато швидше, ніж очікувалося», - пояснює професор ETHZ Мотохіко Муракамі.

Однак він не може сказати, скільки часу знадобиться, наприклад, для припинення конвекційних течій у мантії. Для цього необхідно спочатку краще зрозуміти, як працює мантійна конвекція у просторовому та часовому плані. Крім того, вченим необхідно з'ясувати, як розпад радіоактивних елементів у надрах Землі — одного з основних джерел тепла — впливає на динаміку мантії.