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地球或终将成为火星?研究:地球内核的冷却速度比想象中要快

前瞻网 2022-01-18 10:57

地球或终将成为火星?研究:地球内核的冷却速度比想象中要快_产经_前瞻经济学人

地球深处隐藏着许多你不知道的奥秘。近日,有一项研究发现,地球内部的冷却速度比预期的要快——这意味着人类生存的地球将比想象中更快地像水星和火星一样变得不活跃。

苏黎世联邦理工学院(ETH Zürich)的研究人员调查了布氏岩(bridgmanite)的热属性,布氏岩是构成地球地幔和外核之间边界的主要矿物。这个边界层的导热性决定了有多少能量可以从熔化的铁镍核心流向它上面的更冷的粘性地幔。

研究人员使用激光在钻石砧板上模拟地核-地幔边界条件,研究小组发现,布氏岩的导热性比想象的要好1.5倍。这很可能意味着,板块构造(它依赖于地幔中的热驱动的对流)将比以前认为的更急剧地减速。然而,目前仍不清楚这一过程究竟会花多长时间。

研究人员表示,这项研究结果可以让我们对地球动力学的演变有新的认识。也许与其它岩石行星水星和火星一样,地球正在冷却并比预期的速度要快得多。

研究中,研究小组采用了一个'光学吸收'测量系统,将布氏岩的单晶体压缩在一个钻石砧板单元内,用一种激光加热,然后用另一种激光进行探测。除了发现布氏岩的热导率比假设的要高约1.5倍,研究人员认为,这种冷却速度在未来甚至可能增加。

这是因为当地心-地幔边界冷却到一定程度后,在这个界面上稳定的矿物相将从布氏岩变成后过氧化物,后者比布氏岩的导热效率更高。

题为Radiative thermal conductivity of single-crystal bridgmanite at the core-mantle boundary with implications for thermal evolution of the Earth的相关研究论文发表在《地球与行星科学通讯》(Earth and Planetary Science Letters)上。

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责任编辑: 4161HSS

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