hoe heet zijn de verschroeiende binnenkant van de aarde? Een verzwelgende 2,570 graden Fahrenheit (1.410 graden Celsius), een nieuwe studie vindt.

De ontdekking onthult dat de mantel onder de oceanen van de aarde — het gebied net onder de korst dat zich uitstrekt tot aan de binnenste vloeibare kern van de planeet — bijna 110 graden F (60 graden C) heter is dan wetenschappers eerder dachten, zeiden de onderzoekers., De vondst zal wetenschappers helpen om de vele geodynamische processen van de aarde nauwkeuriger te modelleren, waaronder platentektoniek, zeiden ze.”het hebben van zo’ n hete mantel zou kunnen betekenen dat de mantel minder visceus is (stroomt gemakkelijker), wat zou kunnen verklaren hoe tektonische platen kunnen bewegen op de top van de asthenosfeer,” de bovenste laag van de aardmantel, zei onderzoeksleider Emily Sarafian, een doctoraatsstudent in de geologie en Geofysica afdeling aan een gezamenlijk programma van het Massachusetts Institute of Technology en de Woods Hole Oceanographic Institution.,

het effect van de temperatuur op de asthenosfeer verschilt niet erg van dat van hete temperaturen op honing, zei ze.

” als je honing in de koelkast voor een uur, het zal nauwelijks stromen als je het uit te nemen, ” Sarafian zei in een e-mail naar Live Science. “Als je in plaats daarvan honing op de kookplaat legt, zal het heel gemakkelijk stromen, omdat het warmer is.”

Mantelmysterie

Er zijn veel aanwijzingen dat de mantel onder de oceanen van de aarde gloeiend heet is. Bijvoorbeeld, het genereert de lava die barst uit onderwater vulkanen., Echter, om voor de hand liggende redenen, kunnen wetenschappers niet naar de mantel reizen en direct de temperatuur meten waarbij het smelt.

in plaats daarvan creëren wetenschappers mantelstenen in laboratoria door poeders van minerale bouwstenen te combineren, zei Sarafian.”zodra ze een synthetisch mantelgesteente hebben, onderwerpen ze het gesteente aan manteldruk en-temperatuur om de temperatuur te bepalen waarbij het gesteente smelt bij een bepaalde druk,” zei ze., Door de temperatuur in kleine intervallen en onder verschillende druk te verhogen, kunnen wetenschappers precies opmerken wanneer hun synthetische mantelrots smelt — een aandoening die bekend staat als mantle solidus.

maar er is een groot probleem met dit experiment: water.

Mantle rotsen bevatten een kleine hoeveelheid water, maar het is ongelooflijk uitdagend om ervoor te zorgen dat de juiste hoeveelheid water is in deze laboratoriummonsters, Sarafian zei. Bovendien, de atmosfeer bevat water, “dus je experimenten adsorberen een onbekende hoeveelheid water, en ze zijn niet volledig droog,” zei ze.,

wetenschappers zijn zich bewust van dit probleem, “maar ze waren nooit in staat om te kwantificeren hoeveel water was in hun experimenten, omdat de minerale korrels die groeien tijdens een experimentele run bij manteldrukken en temperaturen zijn veel te klein om te meten met de huidige analytische technieken,” Sarafian zei.het is begrijpelijk dat wetenschappers rekening moeten houden met water in deze experimenten, omdat water in rotsen de smelttemperatuur van het gesteente kan verlagen. In het verleden kozen onderzoekers ervoor om hun experimenten te doen op droog Synthetisch gesteente, en vervolgens wiskundig water toe te voegen aan de vergelijking, zei ze.,

maar, zoals Sarafian en haar collega ‘ s later ontdekten, vanwege het water in de atmosfeer, waren deze “droge” experimenten eigenlijk niet droog; ze bevatten ongeveer dezelfde hoeveelheid water die in de mantel zit, zei ze. Het corrigeren van de resultaten door wiskundig water toe te voegen was dus onnodig en maakte de resultaten onnauwkeurig.

Olivine te hulp

een mineraal genaamd olivine hielp Sarafian en haar collega ‘ s de puzzel op een andere manier op te lossen., Olivijn korrels zijn ongeveer de grootte van fijn zand, en groot genoeg dat onderzoekers nauwkeurig water in de korrels kunnen meten. Bovendien, olivine is een goede kandidaat omdat het van nature voorkomt in de mantel, Sarafian zei.”we voerden smeltexperimenten uit op dezelfde manier als eerdere wetenschappers deden, waarbij een synthetisch gesteente onder hoge druk en temperaturen terecht kwam, maar door deze korrels toe te voegen aan onze experimenten, gaven we onszelf een doel dat groot genoeg was om watergehalte te analyseren,” zei ze.,

gunstig, het monster eindigde met dezelfde hoeveelheid water als de mantel doet, Sarafian zei. Dit betekende dat ze geen vergelijkingen hoefden te gebruiken om hun gegevens te corrigeren, zei ze.

hun resultaten suggereren dat de mantel smelt wanneer deze relatief dicht bij het aardoppervlak is. Dat druist in tegen een andere recente bevinding, die aantoonde dat de mantel eigenlijk smelt diep onder het aardoppervlak.

” Dit moest betekenen dat de geaccepteerde manteltemperatuur schatting te laag was, en eigenlijk, de mantel is 60 C (ongeveer 110 F) heter, ” Sarafian zei., “Dat is een zeer belangrijke sprong!”

De Ontdekking is” een merkbare correctie ” voor de temperatuur van de mantel onder de oceaan, schreef Paul Asimow, een professor in de geologie en geochemie aan het California Institute of Technology die niet betrokken was bij de studie, in een begeleidend commentaar in het tijdschrift Science.de bevinding “zal interpretaties van geofysische observaties van de asthenosfeer wereldwijd veranderen”, schreef Asimow.