jak gorące są palące wnętrza Ziemi? 2570 stopni Fahrenheita( 1410 stopni Celsjusza).
odkrycie ujawnia, że płaszcz pod oceanami Ziemi — obszar tuż pod skorupą, który rozciąga się do wewnętrznego ciekłego rdzenia planety — jest prawie 110 stopni F (60 stopni C) gorętszy niż naukowcy wcześniej sądzili, naukowcy powiedzieli., Odkrycie pomoże naukowcom dokładniej modelować wiele procesów geodynamicznych ziemi, w tym tektonikę płyt.
„posiadanie takiego gorącego płaszcza może oznaczać, że płaszcz jest mniej lepki (łatwiej przepływa), co może wyjaśnić, w jaki sposób płyty tektoniczne są w stanie poruszać się na szczycie astenosfery”, górna warstwa płaszcza Ziemi, powiedziała badaczka Emily Sarafian, doktorantka w Wydziale Geologii i Geofizyki w ramach wspólnego programu prowadzonego przez Massachusetts Institute of Technology i Woods Hole Oceanographic Institution.,
wpływ temperatury na astenosferę nie różni się zbytnio od wpływu upałów na miód.
„jeśli włożysz miód do lodówki na godzinę, to po wyjęciu z lodówki ledwie popłynie” – powiedziała Sarafian w e-mailu do „żywej Nauki”. „Jeśli zamiast tego umieścisz miód na płycie kuchennej, będzie on płynął bardzo łatwo, ponieważ jest gorętszy.”
tajemnica płaszcza
istnieje wiele wskazówek, że płaszcz pod ziemskimi oceanami jest gorący. Na przykład generuje lawę, która wybucha z podwodnych wulkanów., Jednak z oczywistych powodów naukowcy nie mogą podróżować do płaszcza i bezpośrednio mierzyć temperatury, w której się topi.
zamiast tego naukowcy tworzą skały płaszczowe w laboratoriach, łącząc proszki z mineralnych budulców, powiedział Sarafian.
„gdy mają syntetyczną skałę płaszcza, poddają ją ciśnieniu płaszcza i temperaturze, aby określić temperaturę, w której skała topi się pod danym ciśnieniem”, powiedziała., Zwiększając temperaturę w małych odstępach czasu i przy różnych ciśnieniach, naukowcy mogą dokładnie zauważyć, kiedy ich syntetyczna skała płaszcza topi się — stan znany jako solidus płaszcza.
ale jest poważny problem z tym eksperymentem: woda.
Co więcej, atmosfera zawiera wodę, „więc twoje eksperymenty adsorbują nieznaną ilość wody i nie są całkowicie suche”, powiedziała.,
naukowcy są świadomi tego problemu, „ale nigdy nie byli w stanie określić ilościowo, ile wody było w ich eksperymentach, ponieważ ziarna mineralne, które rosną podczas eksperymentu przy ciśnieniach i temperaturach płaszcza, są zbyt małe, aby zmierzyć z obecnymi technikami analitycznymi”, powiedział Sarafian.
co zrozumiałe, naukowcy muszą uwzględnić wodę w tych eksperymentach, ponieważ woda w skałach może obniżyć temperaturę topnienia skał. W przeszłości naukowcy zdecydowali się na przeprowadzenie eksperymentów na suchej skale syntetycznej, a następnie matematycznie dodać wodę do równania, powiedziała.,
ale, jak Sarafian i jej koledzy później dowiedzieli się, z powodu wody w atmosferze, te „suche” eksperymenty nie były w rzeczywistości suche; raczej zawierały mniej więcej taką samą ilość wody, która jest w płaszczu, powiedziała. W ten sposób korygowanie wyników poprzez matematyczne dodawanie wody było niepotrzebne i sprawiło, że wyniki były niedokładne.
Olivine na ratunek
minerał o nazwie olivine pomógł Sarafian i jej kolegom rozwiązać zagadkę w inny sposób., Ziarna oliwinu są wielkości drobnego piasku i wystarczająco duże, aby naukowcy mogli dokładnie zmierzyć wodę w ziarnach. Ponadto oliwin jest dobrym kandydatem, ponieważ występuje naturalnie w płaszczu, powiedział Sarafian.
„przeprowadziliśmy eksperymenty topienia w taki sam sposób, jak poprzedni naukowcy, umieszczając syntetyczną skałę w wysokich ciśnieniach i temperaturach, ale dodając te ziarna do naszych eksperymentów, daliśmy sobie cel, który był wystarczająco duży, aby analizować zawartość wody”, powiedziała.,
Oznaczało to, że nie musieli używać żadnych równań, aby poprawić swoje dane, powiedziała.
ich wyniki sugerują, że płaszcz topi się, gdy jest stosunkowo blisko powierzchni Ziemi. To jest sprzeczne z innym niedawnym odkryciem, które wykazało, że płaszcz faktycznie topi się głęboko pod powierzchnią ziemi.
„musiało to oznaczać, że przyjęta temperatura płaszcza była zbyt niska, a właściwie płaszcz jest o 60 C (około 110 F) gorętszy”, powiedział Sarafian., „To bardzo znaczący skok!”
odkrycie jest” zauważalną korektą ” temperatury płaszcza pod oceanem, Paul Asimow, profesor geologii i geochemii w California Institute of Technology, który nie był zaangażowany w badania, napisał w towarzyszącym komentarzu w czasopiśmie Science.
odkrycie „zmieni interpretacje obserwacji geofizycznych astenosfery na świecie” – napisał Asimow.