Kryštály magnéziawustitu strácajú pri rozdrvení schopnosť infračerveného prenosu. klikni na zväčšenie
Vedci z geofyzikálneho laboratória Carnegieho ústavu objavili, že niektoré minerály prestávajú infračervené svetlo priťahovať, keď sa nachádzajú v blízkosti jadra Zeme. Aj keď prenášajú infračervené svetlo dokonale dobre na povrch, skutočne ho absorbujú, keď sú rozdrvené intenzívnymi tlakmi v blízkosti zemského jadra. Tento objav pomôže vedcom lepšie pochopiť tok tepla vo vnútri Zeme a tiež pomôže vyvinúť nové modely planétovej formácie a evolúcie.
Podľa novej štúdie Geofyzikálneho laboratória Carnegieho minerály, ktoré sa drvia intenzívnym tlakom v blízkosti jadra Zeme, strácajú veľkú časť svojej schopnosti viesť infračervené svetlo. Pretože infračervené svetlo prispieva k toku tepla, výsledkom sú výzvy pre niektoré dlhodobé predstavy o prenose tepla v dolnom plášti, vrstve roztavenej horniny, ktorá obklopuje pevné jadro Zeme. Práca by mohla pomôcť pri štúdiu plášťov oblakov veľkých stĺpcov horúcej horúcej magmy, o ktorej sa predpokladá, že vytvára prvky, ako sú Havajské ostrovy a Island.
Kryštály magnezwustitu, obyčajného minerálu v hlbokej Zemi, môžu pri normálnom atmosférickom tlaku prenášať infračervené svetlo. Keď sú však kryštály stlačené na viac ako pol milióna násobok tlaku na hladine mora, absorbujú namiesto toho infračervené svetlo, ktoré brzdí tok tepla. Výskum sa objaví v čísle časopisu Science 26. mája 2006.
Zamestnanci Carnegie Alexander Goncharov a Viktor Struzhkin s postdoktorským kolegom Stevenom Jacobsenom lisovali kryštály magnezwustitu pomocou bunky diamantovej kovadliny - komore spojenej s dvoma supertvrdými diamantmi schopnými vytvárať neuveriteľný tlak. Potom žiarili cez kryštály intenzívne svetlo a merali vlnové dĺžky svetla, cez ktoré prešlo. Na prekvapenie stlačené kryštály absorbovali väčšinu svetla v infračervenom pásme, čo naznačuje, že magnezwustit je pri vysokých tlakoch zlým vodičom tepla.
"Prietok tepla v hlbokom vnútri Zeme zohráva dôležitú úlohu v dynamike, štruktúre a vývoji planéty," uviedol Goncharov. Existujú tri primárne mechanizmy, ktorými je pravdepodobné, že v hlbokej Zemi cirkuluje teplo: vedenie, prenos tepla z jedného materiálu alebo oblasti do druhého; žiarenie, tok energie cez infračervené svetlo; a prúdenie, pohyb horúceho materiálu. "Relatívne množstvo tepelného toku z týchto troch mechanizmov je v súčasnosti predmetom intenzívnej diskusie," dodal Goncharov.
Magnesiowustit je druhým najbežnejším minerálom v dolnom plášti. Pretože pri vysokých tlakoch neprenáša teplo dobre, môže minerál v skutočnosti tvoriť izolačné škvrny okolo väčšiny jadra Zeme. Ak je to tak, žiarenie nemusí v týchto oblastiach prispievať k celkovému toku tepla a pri odvádzaní tepla z jadra môže hrať väčšiu úlohu vodivosť a prúdenie.
"Je ešte príliš skoro na to, aby sme mohli presne povedať, ako tento objav ovplyvní geofyziku hlbokej Zeme," uviedol Goncharov. „Ale to, čo predpokladáme o hlbokej Zemi, sa spolieha na naše modely prenosu tepla a táto štúdia to veľa spochybňuje.“
Pôvodný zdroj: Carnegie Institution
