سرعت سرد شدن هسته زمین بیشتر از آن چیزی است که فکرش را می‌کردیم

به گزارش همشهری آنلاین و به نقل از وب‌سایت نیواطلس، محققان از «کارنگی» و ETH زوریخ با مطالعات خود، میزانی که یک ماده معدنی معمولی در اعماق زمین، گرما را هدایت می‌کند، دریافتند که ممکن است فضای داخلی سیاره خیلی سریع‌تر از آنچه فکر می‌کردیم، سرد شود.

زمین در اصل یک کیک پای غول‌پیکر محسوب می‌شود که به مدت ۴.۵ میلیارد سال روی طاقچه در حال خنک شدن است. در ابتدا، از سطح تا مرکز آن داغ و پوشیده از اقیانوس‌های ماگما بود، اما با سرد شدن از بیرون، پوسته‌ای از سنگ تشکیل شد. هسته هنوز هم مقادیر زیادی گرما را به لایه‌های بالاتر ساطع می‌کند که فرآیندهای حیاتی مانند تکتونیک صفحه و آتشفشان را هدایت می‌کند، اما آن نیز در نهایت خنک خواهد شد.

اینکه این موضوع دقیقا چقدر طول می‌کشد یک راز است، اما دانشمندان در مطالعه جدید با بررسی یک ماده معدنی کلیدی به نام بریگمانیت به دنبال پاسخ‌هایی در این زمینه بودند. لایه مرزی بین هسته بیرونی و گوشته پایینی عمدتا از بریگمانیت تشکیل شده است، بنابراین مطالعه چگونگی هدایت گرما توسط این ماده معدنی می‌تواند پیامدهای مهمی برای سیاره داشته باشد. مشکل این است که جمع‌آوری این اندازه‌گیری‌ها در آزمایشگاه دشوار است.

بنابراین، محققان نمونه‌هایی از بریگمانیت را در سلول سندان الماسی قرار دادند که با استفاده از یک سیستم لیزری برای شبیه‌سازی فشارها و دماهای شدید در اعماق زمین گرم شده بود. سپس هدایت حرارتی بریگمانیت را از طریق یک سیستم جذب نوری اندازه‌گیری کردند.

این تیم دریافت که بریگمانیت در انتقال گرما ۱.۵ برابر بهتر از آن چیزی است که مدت‌ها تصور می‌شد. این به نوبه خود به این معنی است که گرما راحت‌تر از هسته به گوشته می‌رود و سرعت سرد شدن زمین داخلی را تسریع می‌کند و با گذشت زمان می‌تواند حتی سریع‌تر هم بشود. با سرد شدن بریگمانیت، به ماده معدنی دیگری به نام پست پروسکایت تبدیل می‌شود که رسانای گرما کارآمدتری است. هنگامی که این ماده معدنی جدید شروع به تسلط بر مرز می‌کند، زمین درونی می‌تواند حتی سریع‌تر سرد شود.

موتوهیکو موراکامی، نویسنده مسئول این مطالعه گفت: «نتایج ما می‌تواند دیدگاه جدیدی در مورد تکامل دینامیک زمین به ما بدهد. آنها نشان می‌دهند که زمین، مانند دیگر سیارات سنگی عطارد و مریخ، بسیار سریع‌تر از حد انتظار در حال خنک شدن و غیرفعال شدن است.»

در حالی که محققان نمی‌توانند مطمئن باشند که این فرآیند چقدر طول می‌کشد، مهم این است که توجه داشته باشیم که این شتاب در مقیاس‌های زمانی زمین‌شناسی اتفاق می‌افتد. ممکن است فضای داخلی زمین سریع‌تر از آنچه قبلا تصور می‌شد سرد شود، اما این اتفاق همچنان طی میلیاردها سال رخ خواهد داد.