„Срцето“ на Земјата се лади побрзо отколку што мислеа досега научниците

Нашата матична планета, саканта и прекрасна Земја е формирана пред околу 4,5 милијарди години и оттогаш нејзината внатрешност полека ја губи топлината.

Додека температурите на површината и атмосферата на Земјата осцилираат во текот на еоните, нејзината стопена внатрешност, може да се каже срцето, постојано се лади.

Кога велиме срце на Земјата, тоа не е напната метафора. Ротирачката срцевина сместена длабоко во нашата планета е главниот двигател на нејзиното огромно магнетно поле, невидлива структура која обезбедува заштита на Земјата и овозможува развој на флората и фауната. Покрај тоа, научниците веруваат дека конвекцијата на обвивката, тектонската и вулканската активност помагаат да се одржи животот бидејќи ги стабилизираат глобалните температури и јаглеродниот циклус.

Бидејќи внатрешноста на Земјата постојано се лади, тоа значи дека во одреден момент таа ќе стане цврста и целата геолошка активност на нашата планета ќе исчезне. Тогаш Земјата би можела да се претвори во неплодно небесно тело, како Марс или Меркур. А според најновото истражување, тоа би можело да се случи порано отколку што мислевме.

Причината за тоа би можело да биде минералниот слој на границата помеѓу надворешното јадро на Земјата, кое се состои од железо и никел и долната обвивка. Имено, количината на топлина што ќе истече низ јадрото и обвивката зависи од спроводливоста на овој минерал (силикатен перовскит, бриџаманит).

Одредувањето на оваа стапка не е толку едноставно како тестирање на спроводливоста на бриџманитот во класични атмосферски услови. Топлинската спроводливост може да варира во зависност од притисокот и температурата, кои се многу различни на површината и во длабочините на нашата планета.

За да видат колку е спроводлив овој минерал во посебни услови, планетарниот научник Мотохико Мураками и неговите колеги од Универзитетот ЕТХ Цирих во Швајцарија зрачеле еден кристал бриџманит со импулсни ласери, истовремено зголемувајќи ја неговата температура на околу 2.000 степени Целзиусови и притисок до 80 гигапаси; што е блиску до условите во долната обвивка.

„На тој начин покажавме дека топлинската спроводливост на бриџманитот е околу 1,5 пати поголема отколку што покажаа претходните предвидувања“, рече Мураками. Тоа значи дека протокот на топлина помеѓу јадрото и обвивката е поголем отколку што мислевме, односно дека внатрешноста на Земјата се лади побрзо отколку што се сметало.

И тој процес може да се забрза. Имено, при ладењето, бриџаманитот се трансформира во друг минерал пост-перовскит, кој спроведува уште повеќе топлина и процесот на загуба на топлина на јадрото би можел дополнително да се забрза, пишува Science Alert.

„Нашите резултати ни даваат нова перспектива за еволуцијата на динамиката на Земјата. Тие укажуваат дека Земјата, како и другите карпести планети како Меркур и Марс, се лади побрзо и станува неактивна побрзо од очекуваното“, рече Мураками.

Научниците сè уште не знаат колку е точно забрзувањето на ладењето. Имено, не е така лесно да се пресмета бидејќи има голем број на фактори. Марс се лади малку побрзо бидејќи е значително помал од Земјата, но има и други фактори кои можат да играат улога во тоа колку брзо се лади внатрешноста на планетата.

На пример, распаѓањето на радиоактивните елементи може да генерира доволно топлина за да се одржи вулканската активност. Таквите елементи се еден од главните извори на топлина во обвивката на Земјата, но механизмот зад нивниот процес сè уште не е целосно јасен.

Сепак, значителното ладење на внатрешноста на Земјата не би требало да се случи толку брзо, ако се погледне низ призмата на човековиот поглед на времето. Можно е Земјата да стане непогодна за живеење за човештвото и пред тоа поради некои сосема различни механизми.

Студијата наречена Radiative thermal conductivity of single-crystal bridgmanite at the core-mantle boundary with implications for thermal evolution of the Earth е објавена во списанието Earth and Planetary Science Letters.