Vědci zjistili, že teplo uvnitř naší Země se může pravděpodobně rozptýlit dříve, než se původně předpokládalo.
Před 4,5 miliardami let panovaly na povrchu mladé Země extrémní teploty a byla pokryta hlubokým oceánem magmatu. Během milionů let se povrch planety ochladil a vytvořil křehkou kůru. Obrovská tepelná energie vycházející z nitra Země však uvedla do pohybu dynamické procesy, jako je plášťová konvekce, desková tektonika a vulkanismus.
Stále však zůstávají nezodpovězeny otázky, jak rychle se Země ochlazovala a jak dlouho mohlo trvat, než toto probíhající ochlazování zastavilo výše zmíněné tepelně podmíněné procesy. Jednou z možných odpovědí může být tepelná vodivost minerálů, které tvoří hranici mezi zemským jádrem a pláštěm.
Tato hraniční vrstva je důležitá, protože právě zde je viskózní hornina zemského pláště v přímém kontaktu s horkou železo-niklovou taveninou vnějšího jádra planety. Teplotní přechod mezi oběma vrstvami je velmi strmý, takže zde může proudit velké množství tepla. Mezní vrstva je tvořena především minerálem bridgmanitem. Vědci však jen těžko odhadují, kolik tepla tento minerál vede ze zemského jádra do pláště, protože experimentální ověření je velmi obtížné.
Nyní profesor institutu ETH Motohiko Murakami a jeho kolegové z Carnegieho vědeckého institutu vyvinuli sofistikovaný měřicí systém, který jim umožňuje měřit tepelnou vodivost bridgmanitu v laboratoři za tlakových a teplotních podmínek, které panují uvnitř Země. K měření použili nedávno vyvinutý systém měření optické absorpce v diamantové jednotce zahřívané pulzním laserem.
Tento měřicí systém umožnil zjistit, že tepelná vodivost bridgmanitu je asi 1,5krát vyšší, než se předpokládalo. To naznačuje, že tepelný tok z jádra do pláště je také vyšší, než se dosud předpokládalo. Větší tepelný tok zase zvyšuje plášťovou konvekci a urychluje ochlazování Země.
Při ochlazování se bridgmanit mění na minerál post-perovskit. Jakmile však post-perovskit začne převládat, může se ochlazování pláště skutečně ještě urychlit, protože tento minerál vede teplo ještě účinněji než bridgmanit.
Tyto výsledky nám poskytly nový pohled na vývoj dynamiky Země. Naznačují, že Země chladne, a stává se neaktivní mnohem rychleji, než se předpokládalo.
Přihlaste se, komentujte články a ukládejte si ty nejzajímavější k pozdějšímu přečtení.
Přihlásit se přes náš web
Ještě nemáte účet? Staňte se členem.