Zemské jadro sa ochladzuje rýchlejšie ako sme dúfali. Blíži sa scenár, aký postihol Mars

Silikátový perovskit je minerál, ktorý možno nájsť na hranici medzi zemským plášťom a vonkajším jadrom. Koeficient tepelnej vodivosti tohto minerálu rozhoduje o tom, koľko energie prechádza zo žeravého zemského jadra do oveľa chladnejšieho plášťa.

Výskumníci zo Švajčiarskeho federálneho technologického inštitútu (ETH) v Zürichu skúmali tepelné vlastnosti silikátového perovskitu, ktoré okrem iného hovoria aj o tom, ako rýchlo dôjde k ochladeniu zemského jadra. Výsledky ale nie sú potešujúce.

Podľa Švajčiarov je dôležitý minerál o 1,5-krát vodivejší ako sme si doteraz mysleli. V praxi sa to môže ukázať na rýchlejšom tempe spomalenia platňovej tektoniky. Tá je závislá na prúdení tepla zo zemského plášťa.

Inak povedané, zemské vnútro sa ochladzuje oveľa rýchlejšie, kvôli čomu sa Zem rýchlo ocitá pred scenárom, aký sa odohral aj na Merkúre a Marse, keď sa tieto planéty stali neaktívnymi.

Tempo ochladzovania Zeme sa môže ešte zrýchliť

„Naše výsledky môžu poskytnúť nový pohľad na evolúciu dynamiky Zeme,“ tvrdí autor výskumu Motohiko Murakami z ETH. „Podľa nich Zem, tak ako ďalšie pevné planéty Merkúr a Mars, prestáva byť aktívna a ochladzuje sa oveľa rýchlejšie ako sme očakávali.“

Určenie množstva tepla, ktoré silikátový perovskit transformuje z jadra do plášťa, nie je ľahká úloha. Vedci dokážu len s ťažkosťami overiť tepelnú vodivosť minerálu pri takých extrémnych podmienkach.

Murakamiho tím pri výskume postupoval metódou „optickej absorpcie“, pri ktorej sa jediný kryštál silikátového perovskitu stlačí v bunke diamantovej kovadliny a následne sa ohreje a skúma laserom.

„Pomocou tohto systému merania sme zistili, že tepelná vodivosť silikátového perovskitu je asi o 1,5-krát vyššia ako sme predpokladali,“ tvrdí Murakami. To zároveň znamená, že aj rýchlosť úniku tepla z jadra do plášťa je vyššia ako sme doteraz rátali.

Tempo ochladzovania Zeme sa podľa vedcov môže v budúcnosti ešte zrýchliť. V momente, keď ochladzovanie hranice medzi jadrom a plášťom dosiahne určitý bod, totiž dôjde k premene silikátového perovskitu na post-perovskit, ktorý je ešte vodivejší.

Vedci stále nevedia určiť presný čas, keď dôjde k zastaveniu tepelných prúdov v zemskom plášti. „O týchto udalostiach stále vieme príliš málo na to, aby sme dokázali určiť ich načasovanie,“ hovorí Murakami. Vedec dodáva, že musíme v prvom rade lepšie pochopiť oblastné a časové fungovanie vodivosti tepla v zemskom plášti. Okrem toho je podľa vedcov potrebné zistiť vplyv rozkladu rádioaktívnych prvkov v jadre na dynamiku plášťa.