Túl gyorsan hűl ki a Föld, kihalhat az élet

Amíg a Föld felszíni és légköri hőmérséklete az elmúlt korok során mindig ingadozott, addig bolygónk belseje annak 4,5 milliárd évvel ezelőtti kialakulása óta folyamatosan hűlt. A folyamat a jövőben is tovább folytatódik, egészen addig, míg a Föld belsejének folyékony területei teljesen meg nem szilárdulnak. Ha ez bekövetkezik, az élet fennmaradásának feltételei megszűnnek.

A fenti állítás egyáltalán nem túlzás. A külső mag áramlásai tartják fenn azt a mágneses mezőt, ami védi az életet az űrből érkező káros sugaraktól. Emellett a földköpenyben zajló konvekciós áramlások, tektonikus aktivitás, és vulkanizmus a globális hőmérséklet stabilizálásával és a szénciklussal is hozzá járul a földi élet fennmaradásához – olvasható a Science Alert cikkében.

Mivel a Föld belsejének hőmérséklete a bolygó születése óta szüntelenül csökken, a távoli jövőben elérkezik az a pillanat, amikor teljesen megszilárdul. Ez a geológiai folyamatok teljes megszűnéséhez vezet, amitől a Föld a Marshoz és Merkúrhoz hasonló kietlen, halott világgá válik. Egy új kutatás most azt is kiderítette, hogy a Föld teljes kihűlése hamarabb bekövetkezik, mint eddig hittük.

A vizsgálat kulcsa egy ásvány volt, ami a vasban és nikkelben gazdag külső mag, illetve a felette lévő olvadt, folyékony alsó köpeny között helyezkedik el. Ez az ásvány a bridgmanit, hővezető képessége pedig alapvetően befolyásolja, hogy miként áramlik a hő a magból a köpenybe.

A Föld belsejének tartományai Forrás: AFP

A bridgmanit hővezetését egyáltalán nem egyszerű tanulmányozni, mivel e tulajdonságra hat a nyomás és a hőmérséklet, így a földfelszínen egészen más eredményt kapunk, mint a bolygó belsejében.

Emiatt a zürichi műegyetem (ETH) kutatója, Motohiko Murakami úgy döntött, lézer segítségével szimulálja a Föld belsejének környezetét. A bridgmanit kristály így közel 2200 Celsius-fokra hevült, és 80 gigapascal nyomásnak lett kitéve. Összehasonlításképpen, az alsó köpenynél több mint 2350 Celsius-fok és 127 gigapascal nyomás tapasztalható.

A vizsgálat azt mutatta, hogy a bridgmanit hővezetése 1,5-szer magasabb, mint korábban gondoltuk"

– mondta Murakami.

A mintában látható fekete szennyeződés a bridgmanit Forrás: Chi Ma / Caltech

Ez azt jelenti, hogy a magból a hő gyorsabban áramlik a köpeny felé, mint hittük, vagyis a Föld belseje a vártnál korábban fog megszilárdulni.

A folyamat ráadásul gyorsulhat: amennyiben a bridgmanit hőmérséklete egy kritikus pontra csökken, úgynevezett poszt-perovszkittá alakul, ami elődjénél is jobb hővezető tulajdonsággal bír.

A tanulmány konklúziója tehát az, hogy a bolygó hamarabb fog inaktív planétává válni, mint vélték. Hogy az élet számára végzetes állapot mikor következik be, egyelőre nem tudni, a folyamatot számos tényező befolyásolhatja.

A teljes publikáció az Earth and Planetary Science Letters című szaklapban olvasható.