Ilmuwan menemukan bahwa Bumi mendingin dengan kecepatan tinggi, mengapa?

suhu internal bumi Ini menghilang lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya, menurut tes laboratorium tentang bagaimana mineral umum melakukan panas di batas antara mantel dan inti bumi.

Evolusi planet ini adalah kisah dingin: 4,5 miliar tahun yang lalu, permukaan Bumi muda berada pada suhu ekstrem, dan ditutupi dengan lautan magma yang dalam.

Selama jutaan tahun, permukaan planet mendingin untuk membentuk kerak yang rapuh. Namun, energi panas yang sangat besar yang berasal dari interior bumi menentukan proses gerak dinamis, seperti konveksi mantel, lempeng tektonik, dan gunung berapi.

Pertanyaan yang belum terjawab tentang seberapa cepat Bumi akan mendingin dan berapa lama waktu yang dibutuhkan untuk pendinginan terus menerus ini untuk menghentikan proses termal di atas, tetap tidak terjawab.

Satu jawaban yang mungkin mungkin terletak pada konduktivitas termal mineral yang membentuk batas antara inti dan mantel bumi.

Lapisan batas ini relevan karena di sinilah batuan lengket mantel bumi bersentuhan langsung dengan besi cair panas dan nikel di inti luar planet. Gradien suhu antara kedua lapisan cukup curam, sehingga kemungkinan banyak panas akan mengalir di sini.

Lapisan batas terutama terdiri dari mineral bridgemanite. Namun, para peneliti merasa sulit untuk memperkirakan berapa banyak panas mineral ini berpindah dari inti bumi ke mantel karena verifikasi eksperimental sangat sulit.

Sekarang, Profesor ETH di Zurich Motohiko Murakami dan rekan-rekannya di Carnegie Institution for Science telah mengembangkan sistem pengukuran canggih yang memungkinkan mereka mengukur konduktivitas termal bridgemanite di laboratorium, di bawah kondisi tekanan dan suhu yang berlaku di dalam Bumi. bumi. Untuk pengukuran, mereka menggunakan sistem pengukuran absorbansi optik yang baru dikembangkan dalam unit berlian berpemanas laser berdenyut.

Sistem pengukuran ini memungkinkan kami untuk menunjukkan bahwa konduktivitas termal bridgemanite sekitar 1,5 kali lebih tinggi dari yang diasumsikan sebelumnya, ”kata Murakami dalam sebuah pernyataan.

Hal ini menunjukkan bahwa aliran panas dari inti ke dalam mantel juga lebih besar dari yang diperkirakan sebelumnya. Peningkatan aliran panas, pada gilirannya, meningkatkan konveksi mantel dan mempercepat pendinginan Bumi.

Ini dapat menyebabkan pergerakan lempeng tektonik, yang ditopang oleh gerakan konvektif di mantel, melambat lebih cepat dari yang diperkirakan para peneliti berdasarkan nilai konduktivitas termal sebelumnya.

Murakami dan rekan juga menunjukkan bahwa pendinginan mantel yang cepat akan mengubah fase mineral yang stabil pada batas inti-mantel.

Saat mendingin, bridgemanite berubah menjadi mineral pasca-perovskit. Tapi begitu post-perovskite muncul di batas inti-mantel dan mulai mendominasi, pendinginan mantel bisa dipercepat lebih jauh, para peneliti memperkirakan, karena mineral ini menghantarkan panas lebih efisien daripada pargmentamite.

Hasil kami dapat memberi kami perspektif baru tentang evolusi dinamika Bumi. Mereka menyarankan bahwa Bumi, seperti planet berbatu lainnya, Merkurius dan Mars, mendingin dan tertidur lebih cepat dari yang diperkirakan, ”jelas Murakami.

Namun, Anda tidak dapat mengatakan berapa lama, misalnya, arus konvektif di mantel berhenti. “Kami masih belum cukup tahu tentang jenis peristiwa ini untuk menentukan waktunya.”

Melakukannya terlebih dahulu membutuhkan pemahaman yang lebih baik tentang bagaimana konveksi beroperasi dalam mantel istilah spatio-temporal. Selain itu, para ilmuwan perlu mengklarifikasi bagaimana elemen radioaktif meluruh di dalam bumi, salah satu sumber panas utama, mempengaruhi dinamika mantel.