Ученые установили, что Земля остывает гораздо быстрее, чем предполагалось ранее
Как известно, наша планета многослойна. Верхнюю ее часть покрывает земная кора. Ниже расположена мантия — вязкая субстанция, разогретая до температуры 700-1300 градусов. Под ней находится земное ядро, температура которого составляет около 6000 градусов. Вся эволюция нашей планеты связана с ее остыванием. К примеру, 4,5 миллиарда лет назад жизнь на планете была вообще невозможна, так как температура ее поверхности была экстремально высокой. Поверхность земного шара была покрыта раскаленной мантией. Но, за миллиарды лет поверхность остыла, в результате чего образовалась кора. Однако под ней все еще скрыта невероятная тепловая энергия, заставляющая двигаться тектонические плиты и извергаться вулканы. Но сколько еще времени она будет сохраняться? До последнего момента ученые не могли точно ответить на этот вопрос, и строили на этот счет теории. Более конкретную информацию на этот счет дало недавнее исследование швейцарских ученых, согласно которому Земля остывает гораздо быстрее, чем предполагалось ранее.
Как утверждают ученые, больше узнать о том, как остывает планета, позволит теплопроводность минерала, который в большом количестве находится между ядром и мантией. Долгое время ученые предполагали, что минерал, именуемый бриджманитом, выполняет функцию теплоизолятора, надежно удерживающего тепло ядра. Дело в том, что разница температуры ядра и мантии очень высокая. Поэтому теоретически тепло из ядра может уходить, что приведет к его ускоренному остыванию.
Земля состоит из нескольких основных слоев
Конечно, измерить теплопроводность минерала в нормальных земных условиях не составляет труда. Однако, следует учитывать, что на границе мантии и внешней части ядра условия совсем другие — экстремально высокая температура и огромное давление. Соответственно, теплопроводность бриджманита может отличаться.
Профессор ETH Мотохиро Мураками со своими коллегами из Научного института Карнеги создали измерительную установку, которая создает примерно такие же условия, в которых минерал находится в недрах Земли. Исследование показало, что теплопроводность минерала примерно в полтора раза выше, чем ученые предполагали ранее. Отсюда следует, что тепловой поток от ядра к мантии в полтора раза интенсивнее. Другими словами, скорость остывания Земли оказалось более высокой.
Бриджманит — самый распространенный минерал в недрах Земли
«Благодаря этой измерительной установке мы смогли выяснить что теплопроводность бриджманита значительно выше, чем предполагалось», — говорит Мотохиро Мураками.
Как утверждают исследователи, литосферные процессы, которые поддерживаются конвекционными движениями мантии, также начнут ослабевать быстрее, чем предполагалось ранее. Правда, как быстро это произойдет, ученые сказать пока не могут.
Исследование ученых показало, что в результате быстрого остывания изменятся стабильные минеральные фазы. Проще говоря, в результате охлаждения бриджманит превратится в другой минерал — постперовскит. Соответственно, он будет обладать совсем другими свойствами, отличными от бриджманита. Когда этот минерал начнет доминировать на границе ядра и мантии, скорость охлаждения Земли увеличится еще больше, так как постперовскит обладает более высокой теплопроводностью.
«Наши исследования указывают на то, что Земля, остынет гораздо быстрее, чем предполагалось, и станет неактивной как твердые планеты, такие как Меркурий и Марс» — поясняет объясняет Мотохиро Мураками.
Ученые не сообщают, может ли с этим быть связано ослабевание магнитного поля Земли. Также неизвестно сколько времени понадобится, чтобы конвекционные потоки мантии прекратили движение. Чтобы ответить на эти вопросы, по словам ученых, нужно лучше разобраться со всеми процессами, связанными с конвекцией мантии.
Магнитное поле Земли стало ослабевать
Кроме того, не стоит сбрасывать со счетов такой процесс, как распад радиоактивных элементов, который также происходит в недрах планеты. Этот процесс считается одним из важнейших источников тепла. Очевидно, что он также влияет на динамику мантии. Поэтому паниковать не стоит.
Единственное, о чем можно говорить без тени сомнения, на основе данного исследования — человечество крайне мало знает о нашей планете и тех процессах, которые внутри нее происходят. Вообще все наше представление о структуре Земли нельзя назвать точным. Некоторые ученые утверждают, что ядро вообще твердое. Будем надеяться, что эти пробелы в знаниях в ближайшее время будут устраняться.
© 2004-2020, «Техника и технологии». Все права защищены.
* XML, HTML | Реклама на сайте