Zemlja je nastala prije 4,5 milijardi godina, od užarene mase stijena koje su kružile oko Sunca. Od tada se iznutra polako hladi.
Dok temperature površine i atmosfere osciliraju tijekom eona (i da, te vanjske temperature se trenutno povećavaju), rastopljena unutrašnjost – srce našeg planeta – cijelo se vrijeme hladi. A to itekako utječe na nas koji smo na površini.
Dinamo Zemljina magnetnog polja
"Rotirajući, konvekcijski dinamo duboko u Zemlji je ono što stvara ogromno magnetsko polje, nevidljivu strukturu koja štiti naš svijet od sunčeva zračenja i omogućuje životu da napreduje. Osim toga, smatra se da konvekcija plašta, tektonska aktivnost i vulkanizam pomažu u održavanju života kroz stabilizaciju globalnih temperatura i ciklusa ugljika.
Budući da se unutrašnjost Zemlje još uvijek hladi, i nastavit će se hladiti, to znači da će se na kraju unutrašnjost ukrutiti, a geološka aktivnost će prestati, što će možda Zemlju pretvoriti u neplodnu stijenu, srodnu Marsu ili Merkuru. Novo istraživanje je otkrilo da će se to dogoditi i prije nego što smo očekivali, prenosi Science alert.
Mineral drastično mijenja 'ponašanje'
Ključ bi mogao biti mineral na granici između Zemljine vanjske jezgre željeza i nikla i donjeg plašta rastaljenog fluida iznad nje. Ovaj granični mineral naziva se bridgmanit, a koliko brzo provodi toplinu utječe na to koliko brzo toplina iz jezgre ulazi u plašt.
Određivanje te stope nije tako jednostavno kao ispitivanje vodljivosti bridgmanita u kontroliranim uvjetima. Toplinska vodljivost može varirati ovisno o tlaku i temperaturi, koji se uvelike razlikuju duboko unutar našeg planeta.
Kako bi prevladao ovu poteškoću, tim znanstvenika predvođen planetarnim znanstvenikom Motohikom Murakamijem iz ETH Zuricha u Švicarskoj, ozračio je jedan kristal bridgmanita pulsirajućim laserima, istovremeno povećavajući njegovu temperaturu na 2440 Kelvina i tlak na 80 gigapaskala, blizu onoga što znamo da su uvjeti u donjem plaštu – do 2630 Kelvina i 127 gigapaskala tlaka.
"Ovaj mjerni sustav nam omogućuje da pokažemo da je toplinska vodljivost bridgmanita oko 1,5 puta veća od pretpostavljene", rekao je Murakami.
Zauzvrat, to znači da je protok topline od jezgre do plašta veći nego što smo mislili – i, stoga, da je brzina kojom se Zemljina unutrašnjost hladi veća nego što smo mislili.
Nova perspektiva Zemljine dinamike
A proces bi se mogao ubrzati. Kada se ohladi, bridgmanit se pretvara u drugi mineral nazvan post-perovskit, koji je još toplinski vodljiviji i stoga bi povećao brzinu gubitka topline iz jezgre u plašt.
"Naši rezultati mogli bi nam dati novu perspektivu o evoluciji Zemljine dinamike", rekao je Murakami. "Oni sugeriraju da se Zemlja, kao i drugi stjenoviti planeti Merkur i Mars, hladi i postaje neaktivna mnogo brže nego što se očekivalo."
Što se tiče točno koliko brže, to nije poznato. Hlađenje cijelog planeta nije nešto što dobro razumijemo. Mars se hladi nešto brže jer je znatno manji od Zemlje, ali postoje i drugi čimbenici koji mogu igrati ulogu u tome koliko se brzo hladi unutrašnjost planeta.
Na primjer, raspad radioaktivnih elemenata može stvoriti toplinu, dovoljnu za održavanje vulkanske aktivnosti. Takvi su elementi jedan od glavnih izvora topline u Zemljinom plaštu, ali njihov doprinos nije dobro shvaćen.
Možda nam prije glave dođe globalno zatopljenje, Sunce...
"Još uvijek ne znamo dovoljno o ovakvim događajima da bismo odredili njihovo vrijeme", rekao je Murakami.
Međutim, to vjerojatno neće biti brz proces u ljudskim razmjerima. Zapravo, moguće je da će Zemlja postati nenastanjiva drugim mehanizmima mnogo prije toga. Dakle, možda ćemo imati malo vremena da poradimo više na problemu kako bismo ga shvatili.
