در رفتن زمین حدود 4.5 میلیارد سال پیش شکل گرفت و از آن زمان هسته مذاب آن در حال خنک شدن است. در حالی که این چیز جدیدی نیست، دانشمندان اخیراً کشف کرده اند که فرآیند خنک سازی بسیار سریعتر از آنچه قبلاً تصور می شد انجام می شود، به این معنی که حیات روی زمین زودتر از آنچه قبلاً تصور می شد ناپدید می شود.
به گزارش فرارو، دانشمندان معتقدند هسته عمیق و مذاب زمین میدان مغناطیسی وسیع آن را ایجاد می کند، ساختاری نامرئی که از جهان ما محافظت می کند و به زندگی اجازه رشد می دهد. علاوه بر این، فعالیت تکتونیکی و آتشفشانی همرفت گوشته با تثبیت دمای جهانی و چرخه کربن به حفظ حیات کمک می کند.
با این حال، می دانیم که این فضای درونی زمین در حال سردتر شدن است و سردتر خواهد شد. این بدان معناست که با گذشت زمان، درون زمین سخت می‌شود و فعالیت‌های زمین‌شناسی متوقف می‌شود و باعث می‌شود زمین به صخره‌های بایر مانند مریخ یا عطارد تبدیل شود. تحقیقات جدید اکنون نشان داده است که این فرآیند می تواند سریعتر از آنچه قبلا تصور می شد اتفاق بیفتد.
کلید این پازل ممکن است مرز بین هسته خارجی آهن نیکل زمین و لایه پایینی مایع مذاب باشد. این کانی مرزی بریگمانیت نامیده می شود که بر سرعت انتقال حرارت و سرعت نفوذپذیری گرما از هسته به گوشته تأثیر می گذارد. البته تعیین این اثر فقط آزمایش رسانایی بریگمانیت در جو نیست. رسانایی حرارتی می تواند بسته به فشار و دما متفاوت باشد، که در اعماق سیاره شما بسیار متفاوت است. برای غلبه بر این مشکل، تیمی از دانشمندان به سرپرستی موتوهیکو موراکامی از مرکز ETH زوریخ در سوئیس، کریستال های بریگمانیت را با لیزر پالسی تابش کردند و همزمان دمای آن را به 2440 کلوین و فشار را به 80 گیگا پاسکال رساندند. شرایط عادی در گوشته پایین تا 2630 کلوین و 127 گیگا پاسکال است.
موراکامی گفت: «این سیستم اندازه گیری به ما اجازه می دهد تا نشان دهیم که رسانایی حرارتی بریگمانیت حدود 1.5 برابر بیشتر از حد انتظار است. این بدان معناست که جریان گرما از هسته به گوشته سریعتر از چیزی است که ما فکر می کردیم و بنابراین، داخل زمین سریعتر از آنچه قبلا تصور می شد سرد می شود. آنچه خاص است این است که این روند می تواند شتاب بگیرد. هنگامی که بریگمانیت سرد می شود، به ماده معدنی دیگری به نام پست پروسکایت تبدیل می شود که رسانایی حرارتی بیشتری دارد و در نتیجه سرعت اتلاف حرارت از هسته به گوشته را افزایش می دهد.
موراکامی گفت: «نتایج تحقیقات ما می‌تواند دیدگاه جدیدی در مورد تحول دینامیک زمین ارائه دهد. این داده ها نشان می دهد که زمین، مانند سیارات سنگی دیگر مانند عطارد و مریخ، بسیار سریعتر از حد انتظار در حال خنک شدن و غیرفعال شدن است. نمی توان دقیقاً گفت که این فرآیند با چه سرعتی هسته زمین را خنک می کند. در واقع، ما نمی توانیم به طور کامل سرد شدن کل سیاره را درک کنیم. مریخ کمی سریعتر سرد می شود زیرا به طور قابل توجهی کوچکتر از زمین است، اما عوامل دیگری نیز وجود دارند که می توانند در سرعت سرد شدن هسته سیاره نقش داشته باشند. به عنوان مثال، فروپاشی عناصر رادیواکتیو می تواند گرمای کافی برای حفظ فعالیت های آتشفشانی تولید کند. چنین عناصری منبع اصلی گرما در پوسته زمین هستند، اما اثرات آنها به خوبی شناخته نشده است.
موراکامی افزود: ما هنوز اطلاعات کافی در مورد این نوع حوادث برای تعیین زمان آنها نداریم. اما در سطح انسانی، بعید است که این روند سریع باشد. در واقع، تحت تأثیر سیستم های دیگر، زمین ممکن است زودتر از آنچه ما فکر می کنیم متروک شود. بنابراین ممکن است کمی زمان داشته باشیم تا روی چنین مسائلی کار کنیم تا بتوانیم آنها را برطرف کنیم.» تحقیقات این تیم در مجله Earth and Planetary Science Letters منتشر شده است.
منبع: Sciencealert
ترجمه: مصطفی جرفی-فرارو