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科学家在不断推动人类科技进化的同时 , 经常还会给地球或者太阳算上一“卦” 。 或许下个纪元地球就要没了 , 要不就过个几十亿年太阳把太阳系给毁了 。 最近科学家通过计算研究发现 , 地球可能要“凉了” 。
为了增加可信度 , 科学家们还做了各种各样的实验和研究 , 最终的证据表明地球内部的冷却速度要远超预期 , 地球难道真的要“凉”了?
或许我们已经听惯了关于地球毁灭的陈词滥调 , 不过这次科学家的探索似乎能够给出不一样的回答 , 而且看起来是个不错的灾难片点子 。
超乎预期的冷却
该发现来自苏黎世联邦理工学院的科学团队 , 他们表示布里奇曼岩的热导率要比预期的高出1.5倍 。 正是因为岩石导热带来的热传递 , 才让地球内部的热量迅速丢失 。
一直以来 , 科学家们都认为地球从诞生之初就在不停地释放大量热量 , 这种热量不断地在驱动地幔对流和一些地质构造活动 。 对于地球来讲 , 该传输过程中的热熔核 , 与固态地幔矿物直接接触的核幔边界将地核热能传递到地幔 。
这种传热机制后来被认定是最下地幔的矿物布里奇曼岩主导的 , 不过布里奇曼岩的辐射热导率一直受到很差的限制 , 但是科学家认为这种传热不会对地球造成太大影响 。 而苏黎世的团队在相关的课题研究中却找到了不一样的回答 。
该团队将研究对象放在了地幔边界(CMB)中 , 其中最具代表的矿物正是布里奇曼岩、方镁石以及橄榄岩 。 如果地球热传导是通过它们来进行导热 , 那么研究它们的矿物相则能够揭示地球热化学演化 。
【地球内部冷却速度远超预期,人们不禁担忧:难道地球要“凉”了?】
整个实验过程不算特别复杂 , 但需要对数据进行详细统计 , 并且保证实验样本能够正确反应矿物相 。 科学家使用了单晶含铁的布里奇曼岩 , 并采用热梯度法进行统计计算 。
为了模拟地核的环境 , 科学家还用上了双面激光加热装置和压力装置 , 这样可以保证它们能在高温高压的环境下形成正确的反馈 。
相关研究结果显示 , 单晶布里奇曼岩样本在80吉帕下进行激光加热循环到1926℃左右时 , 热辐射背景数据显示了详细的变化 。 单晶布里奇曼岩随着温度和压力的增加 , 热传导效率有着明显的提升 。
另一个实验则主要集中在下地幔岩石的辐射热导率研究 , 通过先前的实验研究证实 , 布里奇曼岩的光学吸收光度会随着铁含量的增加而增加 。
最后科学家们将所有数据进行整合并计算出了CMB的热传导率 , 根据科学家此前的研究这个数据为每米每开尔文15.2瓦特 。 但是苏黎世的研究团队在重新考量了相关数据 , 以及引入了不同的分析后 , 这个数据被提高了1.5倍 。
换句话说 , CMB处会保持着更高的热传导 , 因为随着地核温度的增加 , 晶格导热率也会上涨 , 由于这种机制的补偿将会弥补辐射导热率带来的损失 。 所以 , 地球实际上正处于一个快速冷却的阶段 。
另外 , 科学家们还表示 , 由于地球内部变化比实际情况更复杂 , 相关的内容可能会在某些方面有所变化 , 但可以肯定的是这种冷却效果是存在的 , 并且在提升 。 除非有一天人类能够进入到地核深处 , 类似的数据只是一个大概 。
冷却带来的影响
对于科学家来讲 , 地球的这种冷却行为在未来带来的变化并不是最吸引人的 。 在他们看来 , 了解地核内部的冷却数据将会重新帮助人们认识核心冷却将如何影响地幔行为 。
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