Hvor varmt er Jordens glohet innmaten? En sweltering 2,570 grader Fahrenheit (1,410 grader Celsius), en ny studie finner.
oppdagelsen viser at mantelen under Jordens hav — området like under jordskorpen som strekker seg ned til jordens indre flytende kjerne — er nesten 110 grader F (60 grader C) varmere enn forskere tidligere har trodd, forskerne sa., Funn vil hjelpe forskere med mer nøyaktig modell Jordens mange geodynamic prosesser, inkludert platetektonikk, sa de.
«etter å Ha slik en varm mantel kunne bety at mantelen er mindre viskøs (flyter lettere), som kan forklare hvordan tektoniske platene er i stand til å flytte på toppen av asthenosphere,» øvre lag av Jordens mantel, sa studie føre forsker Emily Sarafian, en doktorgradsstudent i Geologi og Geofysikk Avdeling på et felles program som kjøres ved Massachusetts Institute of Technology og Woods Hole Oceanographic Institution.,
temperaturen effekt på asthenosphere er ikke veldig forskjellig fra varme temperaturer på honning, sa hun.
«Hvis du setter honning i kjøleskapet i en time, vil det knapt flyt når du tar den ut,» Sarafian sa i en e-post til Live Science. «Hvis stedet du sette honning på stovetop, vil det flyte veldig enkelt, fordi det er varmere.»
Mantelen mysteriet
Det er mange spor som mantelen under Jordens hav er lynrask varmt. For eksempel, den genererer lava som strømmer ut av undersjøiske vulkaner., Imidlertid, for åpenbare grunner, forskere ikke kan reise til mantelen og direkte måle temperaturen på som det smelter.
i Stedet, forskere opprette mantelen steiner i laboratorier ved å kombinere pulver av mineral byggeklosser, Sarafian sa.
«Når de har en syntetisk mantelen rock, de deretter gjenstand rock til å kappe trykk og temperaturer for å bestemme temperaturen som rock smelter ved et gitt trykk,» sa hun., Ved å øke temperaturen i små intervaller og ved ulike belastninger, forskere kan oppmerksom på nøyaktig når de syntetiske mantelen rock smelter — en tilstand kjent som mantelen solidus.
Men det er et stort problem med dette eksperimentet: vann.
Mantelen steiner inneholder en liten mengde vann, men det er utrolig utfordrende å kontrollere at den riktige mengden av vann som er i disse laboratorium prøver, Sarafian sa. Videre atmosfæren inneholder vann, «så eksperimentene er å absorbere en ukjent mengde vann, og de er ikke helt tørt,» sa hun.,
Forskere er klar over dette problemet, «men de var aldri i stand til å tallfeste hvor mye vann var i sine eksperimenter fordi mineral korn som vokser under en eksperimentell kjøre på mantelen trykk og temperaturer er altfor liten til å måle med dagens analytiske teknikker,» Sarafian sa.
er Forståelig at forskere må konto for vann i disse eksperimentene, som vann i bergarter kan redusere rocks » smeltetemperaturen. I det siste har forskere har valgt å gjøre sine eksperimenter på tørr syntetiske rock, og deretter matematisk tilsett vann til ligningen, sa hun.,
Men, som Sarafian og hennes kolleger fant senere ut, på grunn av vann i atmosfæren, disse «tørr» eksperimenter var faktisk ikke tørr, men de inneholdt omtrent samme mengde vann som er i mantelen, sa hun. Dermed korrigere resultatene av matematisk legge til vannet var unødvendig og laget resultatene unøyaktig.
Olivin til unnsetning
Et mineral kalt olivin hjalp Sarafian og hennes kolleger løse oppgaven på en annen måte., Olivin korn er omtrent på størrelse med fin sand, og stor nok til at forskere kan måle vann i korn. I tillegg, olivin er en god kandidat fordi det forekommer naturlig i mantelen, Sarafian sa.
«Vi utført smelte eksperimenter på samme måte som tidligere forskere gjorde, å sette en syntetisk rock til høye trykk og temperaturer, men ved å legge til disse korn til våre eksperimenter, var vi i å gi oss et mål som var store nok til å analysere for vanninnhold,» sa hun.,
Beleilig, eksempel endte opp med å ha samme mengde vann som mantelen gjør, Sarafian sa. Dette betydde at de ikke trenger å bruke noen ligninger for å korrigere sine data, sa hun.
resultatene antydet at mantelen smelter når det er relativt nær Jordens overflate. Det strider mot en annen nyere funn, som viste at mantelen faktisk smelter dypt under Jordens overflate.
«Dette måtte bety at den aksepterte mantelen temperatur anslaget var for lav, og faktisk, mantelen er 60 C (ca 110 F) varmere,» Sarafian sa., «Det er en meget betydelig hopp!»
discovery er «en betydelig korreksjon» for temperaturen i mantelen under havet, Paul Asimow, som er professor i geologi og geokjemi ved California Institute of Technology som ikke var involvert i studien, skrev i en tilhørende kommentarer i tidsskriftet Science.
For å finne «vil endre tolkninger av geofysiske observasjoner av asthenosphere over hele verden,» Asimow skrev.