Magnesiowustite kristāli, saspiežot, zaudē infrasarkanā starojuma spēju. Noklikšķiniet, lai palielinātu
Kārnegi institūta Ģeofiziskās laboratorijas pētnieki ir atklājuši, ka daži minerāli pārtrauc infrasarkanās gaismas vadīšanu, atrodoties Zemes kodola tuvumā. Pat ja tie lieliski infrasarkano gaismu pārraida uz virsmas, viņi to faktiski absorbē, kad to saspiež intensīvs spiediens netālu no Zemes kodola. Šis atklājums palīdzēs zinātniekiem labāk izprast siltuma plūsmu Zemes iekšienē, kā arī palīdzēs izstrādāt jaunus planētu veidošanās un evolūcijas modeļus.
Saskaņā ar Kārnegi institūta Ģeofiziskās laboratorijas jauno pētījumu minerāli, ko sarauca intensīvs spiediens netālu no Zemes, zaudē lielu daļu spēju vadīt infrasarkano gaismu. Tā kā infrasarkanais gaisma veicina siltuma plūsmu, rezultāts izaicina dažus ilgstošus priekšstatus par siltuma pārnesi apakšējā apvalkā - izkusušo iežu slānī, kas ieskauj Zemes cieto kodolu. Darbs varētu palīdzēt izpētīt mantijas plūmes - lielas karstās augšupejošās magmas kolonnas, domājams, ka tās rada tādas pazīmes kā Havaju salas un Islande.
Magnēzioustīta kristāli - parastais minerāls dziļajā Zemes virsmā - normālā atmosfēras spiedienā var pārraidīt infrasarkano gaismu. Bet, nospiežot vairāk nekā pusmiljonu reižu virs jūras līmeņa spiediena, šie kristāli tā vietā absorbē infrasarkano gaismu, kas kavē siltuma plūsmu. Pētījums parādīsies žurnāla Science 2006. gada 26. maija numurā.
Kārnegija personāla locekļi Aleksandrs Gončarovs un Viktors Stružkins kopā ar pēcdoktorantūras locekli Stīvenu Jēkabsenu ar dimanta laktas kameru saspieda magnezouustīta kristālus, kam pievienoti divi supercietīgi dimanti, kas spēj radīt neticamu spiedienu. Pēc tam viņi caur kristāliem spīdēja intensīva gaisma un izmērīja gaismas viļņu garumus, kas to caurstrāvoja. Viņiem par pārsteigumu saspiestie kristāli absorbēja lielu daļu gaismas infrasarkanajā diapazonā, kas liek domāt, ka magnezovustīts ir slikts siltuma vadītājs pie augsta spiediena.
"Siltuma plūsmai Zemes dziļajā iekšienē ir liela nozīme planētas dinamikā, struktūrā un evolūcijā," sacīja Gončarovs. Ir trīs galvenie mehānismi, ar kuru palīdzību siltums varētu cirkulēt dziļajā Zeme: vadīšana, siltuma pārnešana no viena materiāla vai apgabala uz otru; starojums, enerģijas plūsma caur infrasarkano gaismu; un konvekcija, karsta materiāla kustība. "Par šo trīs mehānismu siltuma plūsmas relatīvo daudzumu pašlaik notiek intensīvas debates," piebilda Gončarovs.
Magnesiowustite ir otrs izplatītākais minerāls apakšējā apvalkā. Tā kā tas labi nepārraida siltumu pie augsta spiediena, minerāls faktiski varētu veidot izolācijas plāksterus ap lielu daļu Zemes kodola. Ja tas tā ir, radiācija var neveicināt kopējo siltuma plūsmu šajās zonās, un vadībai un konvekcijai varētu būt lielāka loma siltuma izvadīšanā no serdes.
"Vēl ir pāragri precīzi pateikt, kā šis atklājums ietekmēs dziļūdens ģeofiziku," sacīja Gončarovs. "Bet tik daudz no tā, ko mēs domājam par dziļo Zemi, ir atkarīga no mūsu siltuma pārneses modeļiem, un šis pētījums daudz ko apšauba."
Oriģinālais avots: Kārnegi institūcija
