Trái đất hình thành cách đây 4,5 tỷ năm hoặc lâu hơn. Kể từ đó, không khí được làm mát từ từ bên trong.

Trong khi nhiệt độ bề mặt và khí quyển dao động theo chu kỳ eons (và đúng vậy, nhiệt độ bên ngoài hiện đang tăng lên), phần bên trong nóng chảy – trái tim đang đập của hành tinh chúng ta – đã nguội dần trong thời gian này.

Đây không phải là một phép ẩn dụ đơn giản. Một động lực quay và đối lưu sâu bên trong Trái đất là thứ tạo ra từ trường rộng lớn của nó, một cấu trúc vô hình mà các nhà khoa học tin rằng sẽ bảo vệ thế giới của chúng ta và cho phép sự sống phát triển. Ngoài ra, lớp phủ đối lưu, hoạt động kiến ​​tạo Hoạt động của núi lửa được cho là giúp duy trì sự sống bằng cách ổn định nhiệt độ toàn cầu và chu trình carbon.

Vì bên trong Trái đất vẫn còn lạnh và sẽ tiếp tục như vậy, điều này có nghĩa là cuối cùng bên trong sẽ đông đặc lại, hoạt động địa chất sẽ ngừng lại và có thể biến Trái đất thành một tảng đá cằn cỗi, tương tự như Sao Hoả hoặc là thủy ngân. Nghiên cứu mới đã tiết lộ rằng điều này có thể xảy ra sớm hơn những gì bạn nghĩ trước đây.

Công tắc có thể là kim loại ở ranh giới giữa kim loại đất Lõi bên ngoài là sắt và niken và chất lỏng nóng chảy lớp áo dưới ở trên nó. Khoáng vật ranh giới này được gọi là Bridgmanite, và tốc độ dẫn nhiệt của nó sẽ ảnh hưởng đến tốc độ thoát nhiệt qua lõi và ra ngoài lớp phủ.

Việc xác định tỷ lệ này không đơn giản như kiểm tra độ dẫn điện của bridgemanite trong điều kiện khí quyển xung quanh. Độ dẫn nhiệt có thể thay đổi dựa trên áp suất và nhiệt độ, và chúng khác nhau rất nhiều ở độ sâu của hành tinh chúng ta.

Để vượt qua khó khăn này, một nhóm các nhà khoa học do nhà khoa học hành tinh Motohiko Murakami ở ETH Zurich ở Thụy Sĩ dẫn đầu đã chiếu xạ một tinh thể đơn tinh thể Bridgmanite bằng tia laze xung, đồng thời tăng nhiệt độ của nó lên 2.440 K và áp suất lên 80 gigapascal, gần với những gì chúng ta biết . Các điều kiện trong lớp phủ dưới – áp suất lên đến 2,630 K và 127 GPa.

“Hệ thống đo lường này cho phép chúng tôi chỉ ra rằng độ dẫn nhiệt của bridgemanite cao hơn khoảng 1,5 lần so với giả định,” Murakami nói.

Đến lượt nó, điều này có nghĩa là dòng nhiệt từ lõi vào lớp phủ cao hơn chúng ta nghĩ – và do đó, tốc độ làm lạnh bên trong Trái đất nhanh hơn chúng ta nghĩ.

Quá trình này có thể được đẩy nhanh. Khi nó nguội đi, bridgemanite biến thành một khoáng chất khác được gọi là Đăng perovskite, dẫn nhiệt nhiều hơn và do đó sẽ làm tăng tốc độ thất thoát nhiệt từ lõi đến lớp phủ.

“Kết quả của chúng tôi có thể cung cấp cho chúng tôi một cái nhìn mới về sự tiến hóa của động lực học trên Trái đất,” Murakami nói. “Họ cho rằng Trái đất, giống như các hành tinh đá khác là Sao Thủy và Sao Hỏa, đang nguội đi và trở nên không hoạt động nhanh hơn nhiều so với dự kiến.”

Còn về tốc độ chính xác như thế nào, điều đó không được biết. Làm mát toàn bộ hành tinh không phải là điều mà chúng ta hiểu rất rõ. Sao Hỏa nguội nhanh hơn một chút vì nó nhỏ hơn nhiều so với Trái đất, nhưng các yếu tố khác có thể đóng một vai trò trong việc các hành tinh bên trong nguội đi nhanh như thế nào.

Ví dụ, sự phân hủy của các nguyên tố phóng xạ có thể tạo ra đủ nhiệt để duy trì hoạt động của núi lửa. Những nguyên tố này là một trong những nguồn nhiệt chính trong lớp phủ của Trái đất, nhưng sự đóng góp của chúng Không hiểu rõ.

“Chúng tôi vẫn chưa biết đủ về những loại sự kiện này để xác định thời gian của chúng” Murakami nói.

Tuy nhiên, nó có thể sẽ không phải là một quá trình nhanh chóng trên quy mô con người. Trên thực tế, có thể Trái đất sẽ làm được điều đó Nó đã trở nên không thể ở được bởi các cơ chế khác từ rất lâu trước đó. vì vậy chúng tôi Có lẽ Bạn có thêm một chút thời gian để bắt tay vào giải quyết vấn đề.

Nghiên cứu của nhóm đã được xuất bản trong Các Chữ cái Khoa học Trái đất và Hành tinh.