Mantel bumi kehilangan panas 50% lebih banyak dari yang diperkirakan sebelumnya

Bumi mendingin lebih cepat dari yang diperkirakan. Ahli geologi di ETH Zurich sekarang telah dapat menentukan ini menggunakan konduktivitas termal dari mantel bumi. Menurut ini, inti mentransfer sekitar 50% lebih banyak panas ke mantel daripada yang diasumsikan sebelumnya.

Inti panas merupakan kebutuhan dasar bagi kehidupan di bumi

Kehidupan di bumi juga dimungkinkan karena planet ini berisi kehidupan. Inti panas bumi tidak hanya memicu pergeseran lempeng, tetapi gunung dan gunung berapi juga dapat ditelusuri kembali ke asalnya. Selain itu, faktor pelindung yang berharga dari medan magnet bumi tidak boleh dilupakan. Yang satu ini juga dibangun oleh arus di dalam bumi. Lapisan lava logam bergabung bersama sedemikian rupa sehingga planet ini menjadi dinamo raksasa dan dapat memblokir radiasi berbahaya dari luar angkasa dengan medan magnet yang kuat. Menurut beberapa peneliti, pendinginan penuh inti bumi dapat menyebabkan planet kita mengalami nasib yang sama seperti Mars.

Fakta bahwa suatu hari nanti akan terjadi juga karena konduktivitas termal alami dari mantel. Mineral bridgmanite sebagian besar ditemukan di zona transisi antara mantel dan inti bumi. Lapisan batuan kental ini secara sistematis berasosiasi dengan lava yang tersusun dari besi dan nikel, tetapi lebih panas sekitar 1000 °C. “Karena gradien suhunya yang curam, ini adalah batas termal terbesar di Bumi,” jelas para peneliti ETH Zurich, “menimbulkan pertanyaan tentang seberapa cepat Bumi kehilangan panas. dan berapa lama ia dapat tetap aktif secara dinamis”. Faktanya, kehilangan panas umum dari seluruh planet harus didasarkan pada batas ini.

Para peneliti harus meniru kondisi di inti bumi

Sampai saat ini, pengukuran konduktivitas termal bridgmanite masih menjadi masalah yang signifikan. Untuk dapat menentukan jumlah panas yang diserap dan dilepaskan mineral, para ilmuwan harus meniru proses di dalam Bumi dan juga memperhitungkan kondisi yang sama dalam hal tekanan dan suhu. Para peneliti Swiss sekarang telah mampu membuat sistem yang persis seperti itu dengan pertama-tama memproduksi kristal kristal tunggal bridgmanite di bawah tekanan dan panas tinggi dan menundukkannya pada tekanan 80 gigapascal menggunakan sel di landasan intan. Laser kemudian dapat digunakan untuk memanaskan kristal hingga suhu sekitar 2200 °C.

Pengukuran akhirnya bisa dilakukan dengan menggunakan spektroskop. Dengan instrumen ini radiasi keluar dapat diukur dan kesimpulan dapat ditarik tentang kisi kristal, konduksi panas dan panas.

Sekitar 5,3 watt per meter dan Kelvin (W/mK) ditransmisikan oleh mineral. Para peneliti berasumsi bahwa total konduktivitas termal harus sekitar 15,2 W/mK. Hasil baru ini 1,5 kali lebih tinggi dari perkiraan geofisika sebelumnya.

“Hasil kami bisa memberi kami perspektif baru tentang evolusi dinamika Bumi,” kata ahli geologi Motohiko Murakami. “Mereka menyarankan bahwa Bumi, seperti planet berbatu lainnya Merkurius dan Mars, mendingin dan menjadi tidak aktif jauh lebih cepat dari yang diperkirakan.”

Namun, para ilmuwan tidak bisa menarik kesimpulan apa pun tentang berapa lama Bumi akan dingin. “Dalam keadaan pengetahuan saat ini, tidak mungkin untuk membatasi waktu kejadian seperti itu”, jelas ahli geologi itu. Ini akan membutuhkan pengetahuan tambahan tentang peluruhan radioaktif unsur-unsur di inti bumi dan proses pengumpulan mantel.

Tautan ke studi: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0012821X21005859

foto dari Arek Socha ke Pixabay