Ученые из Швейцарии выяснили, насколько хорошо минералы, распределенные на границе между ядром Земли и мантией, проводят тепло. Оказалось, их теплоизолирующие свойства ниже ожидаемого. Земное тепло рискует исчезнуть с нашей планеты намного раньше прогнозируемых сроков.
Энергия – это жизнь
Эволюция Земли проходит под знаком медленного, но неотвратимого остывания. 4,5 миллиарда лет назад на поверхности молодой планеты царили экстремальные температуры. Она была покрыта глубоким океаном магмы.
За миллионы лет поверхность остыла, образовав хрупкую кору. Однако огромная тепловая энергия, исходящая из недр Земли, приводит в движение динамические процессы, такие как мантийная конвекция, тектоника плит и вулканизм.
Тем не менее до сих пор остаются без ответа вопросы о том, насколько быстро Земля остывает. Сколько времени потребуется, чтобы продолжающееся охлаждение превратило планету в мертвый холодный камень?
Выводы ученых
Один из возможных ответов заключается в теплопроводности минералов, образующих границу между ядром Земли и мантией. Этот пограничный слой интересен, поскольку именно здесь вязкая порода мантии Земли находится в непосредственном контакте с горячим железоникелевым расплавом внешнего ядра планеты. Температурный градиент между двумя слоями очень крутой, поэтому здесь потенциально много тепла.
Пограничный слой образован в основном минералом бриджманитом. Однако исследователи ранее затруднялись оценить, сколько тепла этот минерал проводит из ядра Земли в мантию.
Ученые Швейцарской высшей технической школы Цюриха и Института Карнеги из США смогли в лабораторных условиях воссоздать процессы, происходящие на глубине тысяч километров под толщей земли. Для этого они использовали систему измерения оптического поглощения в алмазном блоке, нагреваемом импульсным лазером.
"Теплопроводность бриджманита оказалась примерно в 1,5 раза выше, чем предполагалось, - говорит профессор Мураками. - Больший тепловой поток, в свою очередь, увеличивает мантийную конвекцию и ускоряет охлаждение Земли".
Это может привести к тому, что тектоника плит, которая поддерживается конвективными движениями мантии, будет замедляться быстрее, чем ожидали исследователи. Однако ученые пока не могут сказать, сколько времени потребуется для прекращения конвекционных течений в мантии.
