La evolución del planeta Tierra se puede describir como la historia del enfriamiento durante los últimos 4.500 millones de años. La superficie de la Tierra estaba cubierta por un profundo océano de magma.
Durante millones de años, la superficie del planeta se ha enfriado para formar una corteza quebradiza. Aunque algunas preguntas siguen sin respuesta: ¿qué tan rápido se ha enfriado la Tierra y cuánto tiempo puede tomar este enfriamiento continuo para detener los procesos impulsados por el calor mencionados anteriormente?
La conductividad térmica de los minerales podría proporcionar las respuestas. Esta conductividad térmica de los minerales forma el límite entre el núcleo de la tierra y manto. Esta capa límite es relevante porque aquí es donde la roca viscosa del manto de la Tierra está en contacto directo con la fusión de hierro y níquel caliente del núcleo exterior del planeta.
Debido a la inclinación del gradiente de temperatura entre las dos capas, aquí debe fluir mucho calor. Esta capa límite está formada por el mineral bridgmanita.
Sin embargo, es difícil estimar cuánto calor conduce este mineral desde el núcleo de la Tierra hacia el manto porque la verificación experimental es muy difícil.
científicos de ETH Zúrich han desarrollado un sofisticado sistema de medición que les permite medir la conductividad térmica de la bridgmanita en el laboratorio bajo las condiciones de presión y temperatura que prevalecen en el interior de la Tierra. Se utilizó un sistema de medición de absorción óptica en una unidad de diamante calentada con un láser pulsado.
El profesor de ETH Motohiko Murakami dijo: “Este sistema de medición nos permite demostrar que la conductividad térmica de la bridgmanita es aproximadamente 1,5 veces mayor que la supuesta. Esto sugiere que el flujo de calor del núcleo al manto también es mayor de lo que se pensaba anteriormente. Un mayor flujo de calor, a su vez, aumenta la convección del manto y acelera el enfriamiento del manto. tierra. Esto podría causar que las placas tectónicas, que se mantienen unidas por los movimientos convectivos del manto, se desaceleren más rápido de lo que esperaban los investigadores en función de los valores previos de conducción de calor”.
Los científicos también han demostrado que el rápido enfriamiento del manto altera las fases minerales estables en el límite entre el núcleo y el manto. Al enfriarse, la bridgmanita se convierte en el mineral posterior a la perovskita.
El proceso de enfriamiento se acelera a medida que esta posperovskita aparece en el límite entre el núcleo y el manto y comienza a dominar. Esto se debe a que el mineral conduce el calor incluso más eficientemente que la bridgmanita.
Murakami él dijo, “Nuestros resultados pueden darnos una nueva perspectiva sobre la evolución de la dinámica de la Tierra. Sugieren que la Tierra, al igual que los otros planetas rocosos Mercurio y Marte, se está enfriando y quedando inactivo mucho más rápido de lo esperado”.
“Sin embargo, no podemos decir cuánto tardarán, por ejemplo, las corrientes de convección en el manto en detenerse. Todavía no sabemos lo suficiente sobre este tipo de eventos para definir su momento”.
Referencia de la revista:
- Motohiko Murakami et al. Conductividad térmica radiativa de bridgmanita monocristalina en el límite entre el núcleo y el manto con implicaciones para la evolución térmica de la Tierra. DUELE: 10.1016/j.epsl.2021.117329
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