Die Erde kühlt schneller ab als bisher angenommen

Seit seiner Entstehung vor 4,5 Milliarden Jahren Die Erde gibt immer noch Wärme ab, und damit abzukühlen. das ist die Hitze Es stammt hauptsächlich aus dem radioaktiven Zerfall der verschiedenen Komponenten der Erdhülle. Drei weitere Energiequellen Kann auch zitiert werden: allmähliche Kristallisation des äußeren Kerns und Bewegungen Schwere Metall kristallisiert im Kern flüssig, und dasEnergie Die innere Flut der Erde. Die Anordnung erzeugt einen großen Wärmestrom, der zur Erzeugung notwendig ist Schwangerschaft Mantelik, hier Liegt der tektonischen und vulkanischen Aktivität unseres Planeten zugrunde. Man kann sagen, dass es dieser Wärmefluss ist, der die Erde geologisch lebendig macht. Dieser Wärmefluss wird jedoch nicht ewig sein.

Wenn die Erde abkühlt, erschöpft sie allmählich ihre innere Wärmequelle. Der Tag wird (zu weit) kommen, an dem der Wärmefluss nicht ausreicht, um die Konvektion im Mantel zu unterstützen. Es ist sehr wahrscheinlich, dass die Erde zu diesem Zeitpunkt zu einem „toten“ Planeten wird und die Bewegung der tektonischen Platten aufhört. Obwohl diese langfristige Entwicklung nicht zweifelhaft ist, ist es immer noch schwierig, sie zu quantifizieren. Denn genau wissen wir es im Moment noch nicht Geschwindigkeit Die Erde kühlt ab, oder wie lange es dauern wird, bis ihre Reserven erschöpft sind.

Bridgmanit, ein leitfähigeres Mineral als bisher angenommen

Um diese Fragen zu beantworten, ist es notwendig zu verstehen, wie Wärme im Inneren der Erde an die Oberfläche wandert, wo sie unter anderem durch vulkanische Aktivität evakuiert wird. Einer der Hauptbereiche scheint die Schnittstelle zwischen dem äußeren Kern und zu sein Mantel. Tatsächlich befindet sich auf dieser Ebene der flüssigkristalline Brei des äußeren Kerns, der aus einer Mischung von besteht Gesetz Beyogen auf Nickel, in direktem Kontakt mit den Mantelgesteinen. das Rückschritt Zwischen diesen beiden Ebenen ist sehr hoch und der Wärmestrom ist sehr hoch. In dieser Grenzfläche wird hauptsächlich der Mantel gebildet Es besteht aus einem Mineral namens Bridgemanit. Die Kenntnis der Fähigkeit dieses Minerals, Wärme zu leiten, wird es ermöglichen, die Abkühlungsgeschwindigkeit der Erde besser zu verstehen. Ein Forscherteam der ETH Zürich und der Carnegie Institution of Washington hat die im Labor herrschenden Bedingungen auf der Kern-Mantel-Grenzflächenebene reproduziert, um die Strahlungswärmeleitfähigkeit von Bridgemanit auf der Basisebene zu messen. Mantel.

Die Ergebnisse zeigten, dass die durchschnittliche Wärmeleitfähigkeit an der Kern-Mantel-Grenzfläche 1,5-mal höher sein würde als zuvor geschätzt. Dieser neue Wert weist darauf hin, dass der Wärmefluss vom Kern größer sein könnte als bisher angenommen. Die Neubewertung des Wärmeflusses hat zwei Ergebnisse. Erstens muss die im Mantel erzeugte Konvektion stärker sein als angenommen. Infolgedessen kühlt der Mantel effizienter und daher schneller als bei früheren Konstruktionen erwartet.

Zur Beschleunigung der Abkühlung der Erde

Diese neuen Daten können Konsequenzen für haben Dauer Das Leben einer tektonischen Aktivität, die durch Konvektion im Mantel angetrieben wird. Insbesondere eine schnelle Mantelabkühlung kann zu Modifikationen der metallischen Phasen an der Kern/Mantel-Grenzfläche führen. Wenn Bridgemanit abkühlt, verwandelt es sich nach Perowskit in ein neues Mineral. Dieses Mineral leitet Wärme jedoch effizienter als Bridgemanit. Je kälter die Erde ist, desto mehr Post-Perowskit wird zum dominierenden Mineral an der Basis des Mantels, beschleunigt die Wärmeübertragung zur Oberfläche und beschleunigt somit den Abkühlungsprozess.

Die Ergebnisse der Studie wurden in veröffentlicht Erd- und Planetenwissenschaftsbriefe Daher werden neue Horizonte über die Entwicklung der Dynamik der Erde eröffnet. wie Mars u MercureSo kann die Erde viel schneller inaktiv werden, als wir dachten. Aber seien wir versichert, wenn wir nicht wissen, wie lange es dauern wird, hat die plattentektonische Bewegung noch ein gutes Leben vor sich.