محققان گمان می کنند که گرمای زمین ممکن است زودتر از آنچه قبلا تصور می شد از بین برود.
محققان پس از اینکه در آزمایشگاه نشان دادند که یک ماده معدنی مشترک در مرز بین هسته زمین و گوشته چقدر گرما را هدایت می کند به این نتیجه رسیدند.
تکامل زمین ما تاریخچه سرد شدن آن است: 4.5 میلیارد سال پیش سطح زمین جوان تحت تسلط دماهای شدید بود و اقیانوس عمیقی از ماگما آن را پوشانده بود. برای میلیون‌ها سال، سطح سیاره سرد شده و پوسته‌ای شکننده تشکیل می‌دهد. با این حال، انرژی گرمایی عظیمی که از درون زمین ساطع می‌شود، فرآیندهای دینامیکی مانند همرفت گوشته، تکتونیک صفحه و آتشفشان را هدایت می‌کند.
با این حال، سوالاتی در مورد سرعت خنک شدن زمین و مدت زمانی که ممکن است این سرد شدن مداوم طول بکشد تا فرآیندهای ناشی از گرما فوق الذکر متوقف شود، بی پاسخ مانده است.
یک پاسخ ممکن ممکن است در هدایت حرارتی مواد معدنی باشد که مرز بین هسته زمین و گوشته را تشکیل می دهند.
این لایه مرزی مناسب است زیرا در اینجاست که سنگ چسبناک گوشته زمین در تماس مستقیم با مذاب داغ آهن نیکل هسته بیرونی سیاره است. گرادیان دما بین دو لایه بسیار تند است، بنابراین به طور بالقوه گرمای زیادی در اینجا وجود دارد. لایه مرزی عمدتا توسط کانی بریج مانیت تشکیل شده است. با این حال، محققان در برآورد میزان گرمای این ماده معدنی از هسته زمین به گوشته مشکل دارند، زیرا تأیید آزمایشی بسیار دشوار است.
اکنون محققان یک سیستم اندازه گیری پیشرفته ایجاد کرده اند که به آنها امکان می دهد رسانایی حرارتی بریج مانیت را در آزمایشگاه تحت شرایط فشار و دمای حاکم در داخل زمین اندازه گیری کنند. برای اندازه‌گیری‌ها، آنها از یک سیستم اخیرا توسعه‌یافته برای اندازه‌گیری جذب نوری در یک بلوک الماس که توسط لیزر پالسی گرم می‌شود، استفاده کردند.
موتوهیکو موراکامی، پروفسور ETH زوریخ می‌گوید: «این سیستم اندازه‌گیری به ما امکان می‌دهد نشان دهیم که رسانایی حرارتی بریج مانیت حدود 1.5 برابر بیشتر از حد انتظار است. این نشان می دهد که شار گرما از هسته به گوشته نیز بالاتر از آن چیزی است که قبلا تصور می شد. شار حرارتی بیشتر، به نوبه خود، همرفت گوشته را افزایش می دهد و خنک شدن زمین را تسریع می کند. این می تواند باعث شود که تکتونیک صفحه، که توسط حرکات گوشته همرفتی پشتیبانی می شود، سریعتر از آنچه محققان بر اساس مقادیر قبلی هدایت حرارتی انتظار داشتند، کند شود.
محققان همچنین نشان داده اند که سرد شدن سریع گوشته باعث تغییر فازهای معدنی پایدار در مرز هسته و گوشته می شود. وقتی بریج مانیت سرد می شود به یک پست پروسکایت معدنی تبدیل می شود. اما به گفته محققان، به محض اینکه پست‌پروسکیت در مرز هسته و گوشته ظاهر می‌شود و شروع به تسلط می‌کند، خنک‌شدن گوشته واقعاً می‌تواند تسریع بیشتری داشته باشد، زیرا این ماده معدنی حتی بهتر از بریج مانیت گرما را هدایت می‌کند.
"نتایج ما می تواند دیدگاه جدیدی در مورد تکامل دینامیک زمین به ما بدهد. موراکامی توضیح می‌دهد که زمین، مانند دیگر سیاره‌های سنگی عطارد و مریخ، بسیار سریعتر از حد انتظار در حال سرد شدن و غیرفعال شدن است.
با این حال، او نمی تواند بگوید که برای مثال، جریان های همرفتی در گوشته چقدر طول می کشد تا متوقف شود. ما هنوز اطلاعات کافی در مورد این نوع رویدادها نداریم تا بتوانیم زمان آنها را تعیین کنیم."
برای انجام این کار، ابتدا نیاز به درک بهتری از نحوه عمل همرفتی گوشته در فضا و زمان دارید. علاوه بر این، دانشمندان باید روشن کنند که چگونه فروپاشی عناصر رادیواکتیو در داخل زمین - یکی از منابع اصلی گرما - بر پویایی گوشته تأثیر می گذارد.
مطالعه در ظاهر می شود نامه هایی در مورد زمین و علوم سیاره ای. محققان دیگری از مؤسسه علوم کارنگی به این کار کمک کردند.
منبع: ETH Zurich
[ad_2]
مقالات مشابه
- تعداد جهانی coronavirus موارد صعود به عنوان چین اعلام کرد موارد جدید
- Elizabeth Warren, خوشبین است, وجود خواهد داشت یک زن رئیس جمهور به زودی: 'ما باقی بماند'
- بالا دادگاه آلمان به پروب سابق قضات نازی لینک
- حداقل 8 می سی سی پی قانونگذاران تست مثبت برای COVID-19
- Garth Brooks and Trisha Yearwood به انجام درخواست در برنامه زنده تلویزیونی ویژه
- توییک تولید انبوه سلول های خورشیدی را پایدارتر می کند
- The daily gossip: Nicole Richie releases rap album about loving Mother Earth, Nicolas Cage is going to play a dragon, and more
- رئیس جمهور عراق منصوب محمد Allawi به عنوان ساعت
- 10 things you need to know today: August 7, 2020
- Murder Suspect Escapes Oklahoma Jail Using Bedsheets to Climb Down From 12th Floor Cell