Planeta Zemlja je nastala prije 4,5 milijardi godina. Od tada se iznutra polako hladi.
Dok temperature površine i atmosfere fluktuiraju tokom eona (i da, te vanjske temperature se trenutno zagrijavaju), rastopljena unutrašnjost – srce našeg planeta koje kuca – cijelo se vrijeme hladi.
To nije šaljiva metafora. Rotirajući, konvekcijski dinamo duboko u Zemlji je ono što stvara njeno ogromno magnetsko polje, nevidljivu strukturu za koju naučnici vjeruju da štiti naš svijet 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, piše sciencealert.
Budući da se unutrašnjost Zemlje još uvijek hladi, i nastavit će se tako, to znači da će se na kraju unutrašnjost učvrstiti, a geološka aktivnost će prestati, što će možda Zemlju pretvoriti u neplodnu stijenu, srodnu Marsu ili Merkuru. Novo istraživanje je otkrilo da se to može dogoditi prije nego što se mislilo.
Ključ bi mogao biti mineral na granici između Zemljine vanjske jezgre željeza i nikla i donjeg plašta rastaljene tekućine iznad nje. Ovaj granični mineral naziva se bridgmanit, a koliko brzo provodi toplinu utječe na to koliko brzo toplina curi kroz jezgru i izlazi u plašt.
Određivanje te stope nije tako jednostavno kao ispitivanje vodljivosti bridgmanita u ambijentalnim atmosferskim uvjetima. Toplinska vodljivost može varirati ovisno o pritisku i temperaturi, koji se uvelike razlikuju duboko unutar našeg planeta.
Kako bi prevladao ovu poteškoću, tim naučnika predvođen planetarnim naučnikom Motohikom Murakamijem iz ETH Zuricha u Švicarskoj ozračio je jedan kristal bridgmanita pulsirajućim laserima, istovremeno povećavajući njegovu temperaturu na 2440 Kelvina i pritisak na 80 gigapaskala, blizu onoga što znamo da je uvjeti u donjem plaštu – do 2630 Kelvina i 127 gigapaskala pritiska.
"Ovaj mjerni sistem 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 brža nego što smo mislili.
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 tačno 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 faktori 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.
"Još uvijek ne znamo dovoljno o ovakvim događajima da bismo odredili njihovo vrijeme", rekao je Murakami.
Međutim, to vjerovatno neće biti brz proces gledano u ljudskim razmjerima, no, u svakom slučaju se hladi. 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.
