Кристали магнесиовустита губе способност инфрацрвеног преноса приликом стискања. Кликните за увећање
Истраживачи из Геофизичке лабораторије Института Царнегие открили су да одређени минерали престају проводити инфрацрвено светло док се налазе у близини земљиног језгра. Иако савршено добро преносе инфрацрвено светло на површини, они га заправо апсорбирају кад га сруше снажни притисци у близини земљиног језгра. Ово откриће помоћи ће научницима да боље разумеју проток топлоте у унутрашњости Земље, као и да ће помоћи у развоју нових модела планетарних формирања и еволуције.
Минерали здробљени снажним притиском у близини земљиног језгра губе велики део своје способности да проводе инфрацрвено светло, показало је ново истраживање Геофизичке лабораторије Института Царнегие. Будући да инфрацрвена светлост доприноси протоку топлоте, резултат изазива неке дуго задржане представе о преносу топлоте у доњем плашту, слоју растопљеног камења који окружује чврсто језгро Земље. Овај рад би могао да помогне у проучавању огртача плашта - великих ступова вруће магме за које се верује да производе карактеристике као што су Хавајска острва и Исланд.
Кристали магнесиовустита, уобичајеног минерала унутар дубоке Земље, могу да емитују инфрацрвено светло при нормалним атмосферским притисцима. Али када се притисну на преко пола милиона пута већем притиску на нивоу мора, ови кристали уместо тога апсорбују инфрацрвено светло, што омета проток топлоте. Истраживање ће се појавити у издању часописа Сциенце за 26. мај 2006. године.
Чланови Царнегие-а Алекандер Гонцхаров и Виктор Струзхкин, са постдокторским колегом Стевеном Јацобсеном, пресовали су кристале магнесиовустите користећи дијамантску ћелију наковња - комору повезану са два супер тврда дијаманта која је у стању да створи невероватан притисак. Потом су зрачили јаком светлошћу кроз кристале и мерили таласне дужине светлости које су продирале. На своје изненађење, компримовани кристали су апсорбовали већи део светлости у инфрацрвеном опсегу, што сугерише да је магнесиовустит лош проводник топлоте при високим притисцима.
„Ток топлоте у дубокој унутрашњости Земље игра важну улогу у динамици, структури и еволуцији планете“, рекао је Гончаров. Постоје три основна механизма помоћу којих ће топлота вероватно циркулирати у дубокој Земљи: проводљивост, пренос топлоте из једног материјала или подручја у други; зрачење, проток енергије путем инфрацрвене светлости; и конвекција, кретање врућег материјала. „О релативној количини топлотног тока из ова три механизма се тренутно води интензивна расправа“, додао је Гончаров.
Магнесиовустите је други најчешћи минерал у доњем плашту. Будући да не преноси топлоту под високим притисцима, минерал би заправо могао формирати изолационе закрпе око већег дела Земљине језгре. Ако је то случај, зрачење можда неће допринети укупном топлотном току у овим областима, а кондукција и конвекција могу играти већу улогу у испуштању топлоте из језгре.
„Још је прерано да се тачно каже како ће ово откриће утицати на геофизику дубоке Земље“, рекао је Гончаров. "Али толико од онога што претпостављамо о дубокој Земљи ослања се на наше моделе преноса топлоте, а ова студија поставља много тога у питање."
Изворни извор: Царнегие Институтион
