Ядро Земли «остывает быстрее, чем предполагалось»

Планета Земля, возможно, теряет свое внутреннее тепло быстрее, чем это предполагалось ранее. Keystone / Vilhelm Gunnersson

Планета Земля, возможно, теряет свое внутреннее тепло быстрее, чем это предполагалось ранее. Таков предварительный вывод ученых Высшей технической школы Цюриха (ETHZ).

Для того чтобы прийти к такому выводуВнешняя ссылка, ученые разработали лабораторный эксперимент для измерения количества тепловой энергии, излучаемой жидким ядром планеты, состоящим из расплавленных железа и никеля. Тепло проходит через бриджманит (силикат-перовскит), плохо еще изученный минерал, находящийся в нижних слоях мантии Земли. Особенности передачи тепловой энергии в этом регионе регулируют скорость распространения сейсмических волн, которые приводят в том числе к вулканической активности и к движению тектонических плит.

В эксперименте использовалась «система измерения оптического поглощения тепла в алмазном блоке, нагреваемом импульсным лазером», что позволяло моделировать параметры теплопроводности бриджманита на глубине примерно 3 000 километров при температуре до 6 000 градусов Цельсия. «Эта измерительная система позволила нам показать, что теплопроводность силикат-перовскита примерно в 1,5 раза выше, чем предполагалось ранее», — указал профессор ETHZ Мотохико Мураками (Motohiko Murakami).

«Наши результаты могут изменить принятый взгляд на историю Земли. Они дают основание предполагать, что Земля, как и другие скальные планеты, например Меркурий и Марс, охлаждается гораздо быстрее, чем считалось ранее. Этот процесс также может усилиться, поскольку бриджманит при охлаждении переходит в фазу постперовскита, а в таком состоянии он проводит тепло более эффективно». А это, как известно, заметно влияет на конвективное перемешивание в мантии, отвечающей за тектонику плит.

Ученые считают, что, когда постперовскит станет доминирующим минералом в мантии, темпы охлаждения ядра Земли ускорятся. Пока полученных результатов недостаточно, чтобы точно определить, когда Земля может остыть настолько, что тектонические плиты вообще перестанут двигаться. В игру вступают и другие факторы, например динамика распада радиоактивных элементов в недрах Земли. Исследование проводилось совместно ETHZ и Научным институтом Карнеги в США (Carnegie Institution for Science).