Кристалите на магнезиоустит губят способността на инфрачервено предаване при счукване. Щракнете за уголемяване
Изследователи от геофизичната лаборатория на институцията Карнеги откриха, че някои минерали спират да провеждат инфрачервена светлина, когато се намират близо до земното ядро. Въпреки че предават инфрачервена светлина перфектно добре на повърхността, те всъщност я абсорбират, когато са смазани от силния натиск в близост до земното ядро. Това откритие ще помогне на учените да разберат по-добре потока топлина във вътрешността на Земята, както и да помогне за разработването на нови модели на планетарно формиране и еволюция.
Минералите, смазани от силен натиск в близост до земното ядро, губят голяма част от способността си да провеждат инфрачервена светлина, според ново проучване от геофизичната лаборатория на институцията Карнеги. Тъй като инфрачервената светлина допринася за потока на топлина, резултатът предизвиква някои дълго удържани представи за пренос на топлина в долната мантия, слоя от разтопена скала, който заобикаля твърдото ядро на Земята. Работата може да подпомогне изучаването на мантийни сливи - големи колони от гореща маточина, за които се смята, че произвеждат характеристики като Хавайските острови и Исландия.
Кристалите на магнезиоустит, обикновен минерал в дълбоката земя, могат да предават инфрачервена светлина при нормални атмосферни налягания. Но когато се натрошат до над половин милион пъти налягането на морското равнище, тези кристали вместо това абсорбират инфрачервена светлина, което затруднява потока на топлината. Изследването ще се появи в броя на списание Science от 26 май 2006 г.
Членовете на екипа на Карнеги Александър Гончаров и Виктор Стружкин, с докторантура Стивън Якобсен, пресоваха кристали от магнезиоустит, използвайки диамантена наковалня клетка - камера, свързана от два супертвърди диаманта, способна да генерира невероятен натиск. След това те блестяха интензивна светлина през кристалите и измерваха дължините на вълната на светлината, която я пронизваше. За тяхна изненада, сгъстените кристали поглъщаха голяма част от светлината в инфрачервения диапазон, което предполага, че магнезиоуститът е лош проводник на топлина при високо налягане.
„Потокът топлина в дълбокия вътрешност на Земята играе важна роля в динамиката, структурата и еволюцията на планетата“, каза Гончаров. Има три основни механизма, чрез които е вероятно топлината да циркулира в дълбоката земя: проводимост, пренос на топлина от един материал или област в друга; радиация, потокът на енергия чрез инфрачервена светлина; и конвекция, движението на горещ материал. „Относителното количество топлинен поток от тези три механизма в момента е в интензивен дебат“, добави Гончаров.
Магнезиоуститът е вторият най-разпространен минерал в долната мантия. Тъй като не предава добре топлина при високо налягане, минералът всъщност може да образува изолиращи пластири около голяма част от земното ядро. Ако случаят е такъв, радиацията може да не допринесе за общия топлинен поток в тези зони, а проводимостта и конвекцията може да играят по-голяма роля за отвеждането на топлина от сърцевината.
„Все още е рано да се каже точно как точно това откритие ще се отрази на геофизиката на дълбочината на Земята“, каза Гончаров. „Но толкова много от това, което предполагаме за дълбоката Земя, разчита на нашите модели на пренос на топлина и това проучване поставя много от това под въпрос.“
Оригинален източник: Carnegie Institution
