To εσωτερικό της Γης κρυώνει ταχύτερα του αναμενομένου: Τι σημαίνει αυτό για τον πλανήτη μας

Τι διαπίστωσαν επιστήμονες του ETH Zurich.
TUMEGGY/SCIENCE PHOTO LIBRARY via Getty Images

Επιστήμονες στο ETH Zurich έδειξαν στο εργαστήριο πόσο καλός αγωγός της θερμότητας είναι ένα ορυκτό που είναι κοινό στο όριο μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα της Γης, οδηγώντας τους στο συμπέρασμα πως ενδεχομένως η θερμότητα της Γης να χάνεται ταχύτερα από ό,τι πιστευόταν μέχρι τώρα.

Η εξέλιξη της Γης είναι πρακτικά η ιστορία της ψύξης της: Πριν από 4,5 δισεκατομμύρια χρόνια, στην επιφάνεια της νεαρής Γης επικρατούσαν ακραίες θερμοκρασίες, και καλυπτόταν από έναν βαθύ ωκεανό μάγματος. Στο πέρασμα εκατομμυρίων ετών, η επιφάνεια του πλανήτη ψύχθηκε, σχηματίζοντας έναν φλοιό. Ωστόσο η τεράστια θερμική ενέργεια που εκπεμπόταν από το εσωτερικό της Γης έβαλε μπροστά διαδικασίες, όπως η ηφαιστειακή δραστηριότητα, η δραστηριότητα των τεκτονικών πλακών κ.α.

Παρόλα αυτά αναπάντητα παραμένουν ερωτήματα ως προς το πόσο γρήγορα ψύχθηκε η Γη και πόσος χρόνος θα χρειαζόταν για αυτή τη συνεχιζόμενη ψύξη ώστε αυτές οι διαδικασίες να παύσουν. Μία πιθανή απάντηση ίσως να βρίσκεται στη θερμική αγωγιμότητα των ορυκτών που συνθέτουν το όριο μεταξύ του πυρήνα και του μανδύα της Γης. Αυτό το στρώμα- όριο έχει σημασία επειδή εκεί ο παχύρρευστος βράχος στον μανδύα της Γης είναι σε απευθείας επαφή με τον λιωμένο σίδηρο και το νικέλιο στον εξώτερο πυρήνα του πλανήτη. Η ροή θερμότητας εκεί είναι μεγάλη. Το στρώμα- όριο αποτελείται κυρίως από το ορυκτό μπριτζμανίτη (bridgmanite). Ωστόσο οι επιστήμονες δυσκολεύονται να υπολογίσουν πόση θερμότητα άγει το ορυκτό αυτό από τον πυρήνα της Γης στον μανδύα, καθώς η πειραματική επιβεβαίωση είναι πολύ δύσκολο.

Ο καθηγητής Μοτοχίκο Μουρακάμι και συνάδελφοί του από το Carnegie Insitution of Science ανέπτυξαν ένα εξελιγμένο σύστημα μέτρησης που επιτρέπει τον υπολογισμό της θερμικής αγωγιμότητας του μπριτζμανίτη στο εργαστήριο, υπό τις συνθήκες πίεσης και θερμοκρασίας που επικρατούν στο εσωτερικό της Γης. Για τις μετρήσεις αυτές χρησιμοποίησαν ένα νέο σύστημα μέτρησης οπτικής απορρόφησης σε μια μονάδα διαμαντιού που θερμάνθηκε με παλμικό λέιζερ.

«Αυτό το σύστημα μέτρησης μας επιτρέπει να δείξουμε ότι η θερμική αγωγιμότητα του μπριτζμανίτη είναι περίπου 1,5 φορές υψηλότερη από ό,τι θεωρούσαμε» λέει ο Μουρακάμι. Αυτό υποδεικνύει πως η ροή θερμότητας από τον πυρήνα στον μανδύα είναι επίσης υψηλότερη από ό,τι πιστευόταν ως τώρα. Η μεγαλύτερη ροή θερμότητας επιταχύνει την ψύξη της Γης. Αυτό μπορεί να κάνει τη δραστηριότητα των τεκτονικών πλακών να επιβραδύνεται ταχύτερα από ό,τι αναμενόταν με βάση τις εκτιμήσεις οι οποίες λάμβαναν υπόψιν τους τις προηγούμενες τιμές περί θερμικής αγωγιμότητας.

Τα αποτελέσματα της έρευνας «μας δίνουν νέα οπτική ως προς την εξέλιξη των δυναμικών διεργασιών της Γης. Υποδεικνύουν ότι η Γη, όπως οι άλλοι βραχώδεις πλανήτες, ο Ερμής και ο Άρης, ψύχεται και αδρανοποιείται πολύ ταχύτερα του αναμενομένου» εξηγεί ο Μουρακάμι. Ωστόσο, δεν είναι σε θέση να εκτιμήσει τα ακριβή χρονικά πλαίσια.

Popular in the Community