Раскаленные внутренности Земли медленно остывают, хотя точная скорость этого процесса неизвестна. Но теперь ученые считают, что остывание Земли происходит намного быстрее, чем можно было предполагать. К такому выводу пришли исследователи из Университета Карнеги Меллон (США) и Федерального института технологии в Цюрихе (Швейцария).
Земля остывает уже 4,5 миллиарда лет, с момента своего образования. Сначала она была покрыта океанами жидкой магмы, но по мере охлаждения снаружи образовалась твёрдая кора. Ядро по-прежнему излучает огромное количество тепла в мантию, что обеспечивает такие жизненно важные процессы, как тектоника плит и вулканизм, но в рано или поздно оно тоже остынет.
Сколько именно времени это займет, является загадкой, но ученые нашли некоторые подсказки, изучив ключевой минерал под названием бриджманит. Пограничный слой между внешним ядром и нижней мантией состоит из бриджманита, поэтому изучение того, насколько хорошо этот минерал проводит тепло, может раскрыть будущее планеты. Проблема в том, что проводить такие измерения в лаборатории очень сложно.
Ученые поместили образцы бриджманита в ромбовидную наковальню, которую нагревали с помощью лазеров. Таким образом, удалось смоделировать давление и температуру, которые можно наблюдать в глубине Земли. Затем ученые измерили теплопроводность бриджманита с помощью оптической системы поглощения.
Команда обнаружила, что бриджманит проводит тепло примерно в полтора раза раза лучше, чем считалось раньше. Это, в свою очередь, означает, что тепло легче проходит из ядра в мантию, а скорость остывания внутренностей земли оказывается более высокой.
Более того, со временем этот процесс может стать еще быстрее. По мере охлаждения бриджманит превращается в другой минерал под названием постперовскит, который является ещё более эффективным проводником тепла. Когда этот новый минерал заменит большую часть бриджманита, Земля начнет остывать ещё быстрее.
«Наши результаты могут дать нам новую перспективу эволюции динамики Земли. Они предполагают, что Земля, как и другие скалистые планеты Меркурий и Марс, охлаждается и становится неактивной гораздо быстрее, чем ожидалось», - говорит Мотохико Мураками, один из авторов исследования.
Хотя исследователи по-прежнему не уверены, сколько конкретно времени займет процесс остывания, важно что он оказался более быстрым, чем считалось ранее. Более того, он может ускориться в будущем. Впрочем, по мнению ученых, даже в новом быстром сценарии речь идет о миллиардах лет.
Исследование опубликовано в журнале Earth and Planetary Science Letters.
