Cristalele de magnesiowustite pierd capacitatea de transmitere în infraroșu atunci când sunt ghemuite. Faceți clic pentru a mări
Cercetătorii de la Laboratorul Geofizic al Instituției Carnegie au descoperit că anumite minerale încetează să mai conducă la lumina infraroșu, în apropierea nucleului Pământului. Chiar dacă transmit lumină infraroșie perfect la suprafață, ei o absorb efectiv când sunt zdrobite de presiunile intense de lângă miezul Pământului. Această descoperire va ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine fluxul de căldură în interiorul Pământului, precum și să ajute la dezvoltarea de noi modele de formare și evoluție planetară.
Mineralele zdrobite de o presiune intensă în apropierea nucleului Pământului își pierd mult din capacitatea lor de a conduce lumina infraroșie, potrivit unui nou studiu al Laboratorului Geofizic al Instituției Carnegie. Deoarece lumina infraroșie contribuie la curgerea căldurii, rezultatul contestă câteva noțiuni de lungă durată despre transferul de căldură în mantaua inferioară, stratul de rocă topită care înconjoară nucleul solid al Pământului. Lucrarea ar putea ajuta studiul plumbei de manta - coloane mari de magmă cu apă caldă despre care se crede că ar produce caracteristici precum Insulele Hawaii și Islanda.
Cristalele de magnezowustit, un mineral comun în Pământul adânc, pot transmite lumina infraroșie la presiuni atmosferice normale. Însă, atunci când sunt strivite la peste jumătate de milion de ori presiunea la nivelul mării, aceste cristale absorb în schimb lumina infraroșie, ceea ce împiedică curgerea căldurii. Cercetarea va apărea în numărul 26 mai 2006 al revistei Science.
Membrii personalului Carnegie, Alexander Goncharov și Viktor Struzhkin, alături de colegul său postdoctoral Steven Jacobsen, au presat cristale de magnesiowustit folosind o celulă de nicovală - o cameră legată de două diamante superhard capabile să genereze o presiune incredibilă. Apoi au strălucit o lumină intensă prin cristale și au măsurat lungimile de undă ale luminii care au străbătut-o. Spre surprinderea lor, cristalele comprimate au absorbit o mare parte din lumină în raza infraroșu, ceea ce sugerează că magneasufustitul este un conductor de căldură slab la presiuni ridicate.
"Fluxul de căldură în interiorul adânc al Pământului joacă un rol important în dinamica, structura și evoluția planetei", a spus Goncharov. Există trei mecanisme primare prin care căldura este probabil să circule pe Pământul adânc: conducerea, transferul de căldură dintr-un material sau zonă în alta; radiații, fluxul de energie prin lumina infraroșie; și convecția, mișcarea materialului fierbinte. "Cantitatea relativă de flux de căldură din aceste trei mecanisme este în prezent în dezbatere intensă", a adăugat Goncharov.
Magnesiowustitul este al doilea mineral cel mai frecvent în mantaua inferioară. Deoarece nu transmite bine căldura la presiuni mari, mineralul ar putea de fapt să formeze plasturi izolatoare în mare parte din nucleul Pământului. Dacă acesta este cazul, radiațiile ar putea să nu contribuie la fluxul total de căldură în aceste zone, iar conducerea și convecția ar putea juca un rol mai mare în evacuarea căldurii din miez.
"Este încă prea devreme pentru a spune exact cum va afecta această descoperire în geofizica adâncă a Pământului", a spus Goncharov. „Dar o mare parte din ceea ce presupunem despre Pământul adânc se bazează pe modelele noastre de transfer de căldură, iar acest studiu pune în discuție o mulțime de lucruri.”
Sursa originală: Instituția Carnegie
