Magnesiowustite kristalai praranda infraraudonosios spinduliuotės pralaidumą, kai suspausta. Spustelėkite norėdami padidinti
Karnegio instituto geofizikinės laboratorijos tyrėjai išsiaiškino, kad kai kurie mineralai nustoja laidoti infraraudonąją šviesą, artėdami prie Žemės šerdies. Nors jie infraraudonąją spinduliuotę puikiai perduoda paviršiuje, jie iš tikrųjų ją sugeria, kai ją suspaudžia stiprus slėgis šalia Žemės šerdies. Šis atradimas padės mokslininkams geriau suprasti šilumos srautą Žemės viduje, taip pat padės sukurti naujus planetų formavimosi ir evoliucijos modelius.
Remiantis nauju Carnegie instituto geofizinės laboratorijos tyrimu, mineralai, suslūgę dėl stipraus slėgio netoli Žemės branduolio, praranda didelę dalį savo sugebėjimo praleisti infraraudonąją šviesą. Kadangi infraraudonųjų spindulių šviesa prisideda prie šilumos srauto, rezultatas užginčija kai kurias ilgalaikes mintis apie šilumos perdavimą apatinėje mantijos dalyje - išlydytų uolienų sluoksnyje, kuris supa tvirtą Žemės branduolį. Šis darbas galėtų padėti išsiaiškinti mantijos plunksnas - dideles karštos, įkyrios magmos kolonas, kurios, kaip manoma, sukuria tokias savybes kaip Havajų salos ir Islandija.
Magnesiowustite kristalai - įprastas mineralas gilumoje Žemėje - gali perduoti infraraudonąją šviesą esant normaliam atmosferos slėgiui. Bet kai šie kristalai suspaudžiami daugiau nei pusę milijono kartų virš jūros lygio esančio slėgio, jie vietoj sugeria infraraudonąją šviesą, kuri kliudo šilumos srautui. Tyrimas pasirodys 2006 m. Gegužės 26 d. Žurnalo „Science“ numeryje.
Carnegie personalo nariai Aleksandras Goncharovas ir Viktoras Stružkinas kartu su gydytoju doktorantu Stevenu Jacobsenu išspaudė magnezoustito kristalus, naudodamiesi deimantų priekinio lango kamera - kamera, sujungta su dviem ypač kietais deimantais, galinčiais sukelti nepaprastą spaudimą. Tada jie skleidė stiprią šviesą per kristalus ir išmatavo pro juos sklindančios šviesos bangos ilgį. Jų nuostabai, suspausti kristalai sugeria didžiąją dalį šviesos infraraudonųjų spindulių diapazone, ir tai rodo, kad magnesiowustite yra blogas šilumos laidininkas esant dideliam slėgiui.
„Šilumos srautas giliame Žemės interjere vaidina svarbų vaidmenį planetos dinamikoje, struktūroje ir evoliucijoje“, - teigė Goncharovas. Yra trys pagrindiniai mechanizmai, kuriais šiluma gali cirkuliuoti gilioje Žemėje: laidumas, šilumos perdavimas iš vienos medžiagos ar srities į kitą; radiacija, energijos srautas per infraraudonąją šviesą; ir konvekcija, karštos medžiagos judėjimas. „Šiuo metu intensyviai diskutuojama apie santykinį šių trijų mechanizmų šilumos srautą“, - pridūrė Goncharovas.
Magnesiowustite yra antrasis paplitęs mineralas apatinėje mantijos dalyje. Mineralas gerai neperduoda šilumos esant dideliam slėgiui, todėl iš tikrųjų aplink jį gali susidaryti izoliaciniai pleistrai. Tokiu atveju radiacija gali neprisidėti prie bendro šilumos srauto šiose vietose, o laidumas ir konvekcija gali atlikti didesnį vaidmenį šalinant šilumą iš šerdies.
„Dar per anksti tiksliai pasakyti, kaip šis atradimas paveiks giliosios žemės geofiziką“, - sakė Goncharovas. "Tačiau tiek daug, kiek mes manome apie gilią žemę, priklauso nuo mūsų šilumos perdavimo modelių, ir šis tyrimas verčia suabejoti tuo."
Originalus šaltinis: Carnegie Institution
