کریس یانگ – 18 ژانویه 2022 – تصویری از هسته زمین Rost-9D/iStock
درون مذاب زمین احتمالاً خیلی سریعتر از آنچه قبلاً تخمین زده می شد سرد می شود و به گفته دانشمندان در آینده دور سرعت آن حتی به طرز چشمگیری افزایش خواهد یافت.گزارشی از نیواطلس نشان می دهد که محققان کارنگی و ETH زوریخ پس از بررسی خواص هدایت گرما یک ماده معدنی فراوان در اعماق زمین این کشف را انجام دادند.
جامعه علمی مدت‌هاست می‌دانست که زمین به تدریج سرد می‌شود تا زمانی که حتی فعالیت‌های آتشفشانی که حیات را در سیاره ما ممکن می‌سازد متوقف شود. اگرچه هزاران سال طول می کشد تا این اتفاق بیفتد، اما دانشمندان هیچ راهی برای دانستن دقیق زمانی که هسته زمین به طور کامل سرد و جامد می شود، ندارند.
تیم محققان کارنگی و ETH زوریخ برای درک بهتر فرآیند سرد شدن زمین، تصمیم گرفتند بریگمانیت، یک سیلیکات منیزیم یا سیلیکات کلسیم معدنی را که در لایه مرزی بین هسته بیرونی زمین و گوشته پایینی آن فراوان است، بررسی کنند. این تیم نمونه‌های بریگمانیت را در سلول سندان الماسی قرار دادند که سپس با استفاده از لیزر برای شبیه‌سازی محیط پرفشار و دمای بالا موجود در زیر پوسته زمین گرم شد. سپس با استفاده از یک سیستم جذب نوری، هدایت حرارتی بریگمانیت را اندازه گیری کردند.
موتوهیکو موراکامی، نویسنده مسئول این مطالعه در بیانیه مطبوعاتی توضیح داد: “نتایج ما می تواند دیدگاه جدیدی در مورد تحول دینامیک زمین به ما بدهد.” آنها نشان می دهند که زمین، مانند سایر سیارات سنگی عطارد و مریخ، بسیار سریعتر از حد انتظار در حال خنک شدن و غیرفعال شدن است.
دانشمندان دریافتند که بریگمانیت تقریباً 1.5 برابر بهتر از آنچه قبلاً تخمین زده شده بود، گرما را هدایت می کند. این بدان معناست که گرما باید راحت تر از آنچه قبلاً تصور می شد از هسته به گوشته منتقل شود. این انتقال سریعتر برابر است با سرعت خنک شدن بالاتر، به این معنی که هسته زمین سریعتر از چیزی که تصور می شد خنک می شود. علاوه بر این، با سرد شدن بریگمانیت تبدیل به ماده معدنی به نام پست پروسکایت می شود که گرما را با سرعتی حتی سریعتر هدایت می کند. بنابراین زمین درونی می‌تواند با سرعت فزاینده‌ای شروع به سرد شدن کند، زمانی که بریگمانیت شروع به شکل‌گیری به پست پروسکایت کرد، یک ساختار کریستالی که از فرمول ABX3 پیروی می‌کند.
توجه به این نکته مهم است که سرد شدن زمین احتمالاً میلیاردها سال طول می کشد، حتی با نرخ شتابی که به تازگی تخمین زده شده است. ما همچنین اطلاعات کمی در مورد فضای داخلی سیاره خود داریم. به عنوان مثال، همین سال گذشته، کشف شد که هسته زمین به تدریج در حال کج شدن است و دانشمندان مطمئن نیستند که چرا. در هر صورت، در سال‌های بسیار زیادی قبل از اینکه هسته زمین ما آخرین گرمای خود را از دست بدهد، هر تعداد از رویدادهای فاجعه‌آمیز دیگر این پتانسیل را دارند که ما را برای همیشه از بین ببرند.
