درون زمین سریع‌تر از چیزی که فکر می‌کردیم در حال سرد شدن است

۲۶ دی ۱۴۰۰ | ۱۱:۱۱ ۲۶ دی ۱۴۰۰ زمان مورد نیاز برای مطالعه: ۲ دقیقه
طرحی گرافیکی از نمای برش خورده‌ی زمین

دانشمندان دریافته‌اند که مانند مریخ و عطارد، زمین هم بسیار سریع‌تر از تصور قبلی در حال سرد و غیرفعال شدن است.

تکامل سیاره‌ی زمین را می‌توان با تاریخچه‌ی سرد شدن در طول ۴٫۵ میلیارد سال گذشته توصیف کرد، زمانی که سطح سیاره‌ی ما با اقیانوس عظیمی از ماگما پوشیده شده بود. طی میلیون‌ها سال، سطح سیاره سرد شد و پوسته‌ای شکننده تشکیل داد. اگرچه برخی از پرسش‌ها درباره‌ی روند این تکامل بی‌پاسخ مانده است. ازجمله اینکه زمین با چه سرعتی سرد شد و چه مدت ممکن است طول بکشد تا این خنک شدن پیوسته، فرآیندهای گرمایی زمین را متوقف کند؟

رسانش گرمایی مواد معدنی می‌تواند پاسخی به این پرسش باشد. این رسانش گرمایی یا هدایت حرارتی مواد معدنی، مرز میان هسته و گوشته‌ی زمین را تشکیل می‌دهد. در این لایه‌ی مرزی سنگ‌های نیمه‌جامد گوشته‌ی زمین، در تماس مستقیم با آهن-نیکل مذاب هسته‌ی بیرونی سیاره قرار دارند. به دلیل اختلاف دمایی بسیار زیاد میان دو لایه، باید گرمای زیادی در این محدوده که از ماده‌ی معدنی «بریگمانیت» (Bridgmanite) تشکیل شده است، جریان داشته باشد.

با این وجود، چون امکان بررسی تجربی بسیار دشوار است، تخمین اینکه این ماده‌ی معدنی چقدر گرما را از هسته به گوشته هدایت می‌کند، آسان نیست. اما دانشمندان دانشگاه صنعتی زوریخ (ETH) یک سیستم اندازه‌گیری پیچیده ایجاد کرده‌اند که آن‌ها را قادر می‌سازد رسانش گرمایی برگمانیت را تحت شرایط فشار و دمایی که داخل زمین وجود دارد، در آزمایشگاه اندازه بگیرند. این سیستم اندازه‌گیری جذب نوری در یک واحد الماس است که با پالس لیزری داغ می‌شود.

آزمایش شبیه‌سازی شرایط اعماق زمین

آزمایش شبیه‌سازی شرایط اعماق زمین
Credit: Murakami M, et al, 2021

«موتوهیکو موراکامی» (Motohiko Murakami) استاد ETH گفت: «این سیستم اندازه‌گیری به ما امکان می‌دهد تا دریابیم که هدایت حرارتی بریگمانیت حدود ۱٫۵ برابر بیش از حد فرض شده‌ی قبلی است. این نشان می‌دهد که جریان گرما از هسته به گوشته هم بالاتر از چیزی است که پیش از این تصور می‌شد.»

او افزود: «جریان گرمای بیشتر، به نوبه‌ی خود، رسانش همرفت گوشته را افزایش می‌دهد و باعث سریع‌تر خنک شدن زمین می‌شود. این ممکن است باعث شود که تکتونیک صفحه‌ای زمین، که با حرکات همرفتی گوشته متناسب است و ادامه می‌یابد، سریع‌تر از آنچه پژوهشگران بر اساس مقادیر قبلی رسانش گرمایی انتظار داشتند، کند شود.»

دانشمندان همچنین نشان داده‌اند که سرد شدن سریع گوشته باعث تغییر فازهای معدنی پایدار در مرز هسته و گوشته می‌شود. پس از سرد شدن، برگیمانیت به ماده‌ی معدنی «پسا پروسکایت» (Post-perovskite) تبدیل می‌شود.

با ظاهر شدن این پسا پروسکایت در مرز هسته و گوشته و آغاز غالب شدن آن، فرآیند سرد شدن باز هم سرعت می‌گیرد زیرا این ماده‌ی معدنی حتی بهتر از بریگمانیت گرما را انتقال می‌دهد. موراکامی گفت: «نتایج ما می‌تواند دیدگاه تازه‌ای را درباره‌ی تکامل دینامیک زمین ارائه دهد. بر اساس این یافته‌ها، زمین مانند دیگر سیارات سنگی ازجمله عطارد و مریخ بسیار سریع‌تر از حد انتظار در حال خنک شدن و خاموش شدن است.»

او همچنین تأکید کرد: «با این حال نمی‌توانیم بگوییم که جریان‌های همرفتی در گوشته چقدر طول می‌کشند. زیرا هنوز اطلاعات کافی درباره‌ی این نوع رویدادها نداریم تا بتوانیم زمان آن‌ها را تعیین کنیم.»

عکس کاور: طرحی گرافیکی از نمای برش خورده‌ی زمین
Credit: Argonne National Laboratory

منبع: Tech Explorist

برچسب‌ها :
دیدگاه شما

۲۴ دیدگاه
  1. Avatar علی

    خوب دوستان شمارو اون دنیا میبینم

    نسل انسان داره منقرض میشه

  2. Avatar قلیدون

    این که نژادپرستی نیست آقارضا طرف بیکاره داره یه چی مفتی میپرونه

  3. Avatar Parmis saghi

    خب میبینم که باز ما انسان ها یه دست گل دیگه به آب دادیم، دوستان اون دنیا میبینمتون!
    شاید بپرسی وا! مگه داریم مگه میشه! مریخ هم هسته اش سرد شد که کل آب هایی که تو اون زمان داشت رو از دست داد میدان های مغناطیسی محافظ ما هستن و موتورشون هم هسته اس اگه هسته سرد بشه نیروی مغناطیسی از بین میره اگه نیروی مغناطیسی از بین بره آب ها بخار میشن اگه آب ها بخار بشن حیات از بین میره اگه حیات از بین بره ما هم از بین میریم و اگه ماهم از بین میریم دیگه واقعا تبریک میگم از سیاره ی آبی میرسیم به سیاره ی لجن😐

  4. Avatar رحمت چریکی

    شاید این موضوع صحت داشته باشه دهها نسل از ما میره تا این اتفاق بیوفته

  5. Avatar Alireza

    مطمعین باشید با این سرعتی که علم داره پیشرفت می‌کنه تا اون موقع سپر امنیتی مغناطیسی مصنوعی برای کل کره زمین ساخته میشه و همچین اتفاقی نمیوفته
    حداقل قیامت با سرد شده هسته زمین ارتفاع نمیوفته

  6. Avatar ابراهیم

    با سلام
    اینکه هسته ی زمین سرد میشه بحثی نیست بحث مهم مدت این رونده البته خود محققین گفتن هنوز قطعیتی وجود نداره که نظرشون درست باشه ممکنه فردا با شبیه سازی مسئله نتیجه برگرده بهرحال چون هسته زمین فلز مذابه و این فلز در حال چرخش هست باعث ایجاد جریان الکتریکی مثل ژنراتور میشه و اینجریان باعث ایجاد میدان مغناطیسی میشه و این میدان چندین بار حتی جابه جا شده که اگه سذچ کنید زمانهاش هم هست و آثارش در لایه های زمین هست ضمنا کلمه سریعزبه عمر بنده و شما و چندین نسل آینده قد نمیده و ممکنه از چند صد سال در سریعترین حالت و ملیونها ها سال در حالت نرمال طول بکشه
    الان که بشر در فکر ایجاد سپر مغناطیسی برای مریخه و میخواد با این سپر و تولید گرما در مریخ و تبخیر گازکربنیک منجمد سیاره سرخ فشار و گرمای لازم برای زندگی با تجعیزات کمتر در مریخ را مهیا کنه
    پس حتما در مدت زمان باقیمانده حتما نسلهای آینده فکری خواهند کرد
    به نظر بنده پلاستیک و آلودگیهای بشر خیلی زودتر زمین را برهوت میکنه
    دانشمندها درست میگن ولی ماکه کارینمیتوتیم بکنیم اما میتونیم از ایجاد زباله پلاستیکی و آلودگی محیط زیستی تولیدی خودمون کم کنیم
    اول یه زمین سالم بزاریم برای نسلهای بعد اونها
    حتما میتونن مشکل سپر مغناطیسی را حل کنن
    مشکل اصلی نسل موجود دوپاست که زمین راتهدید میکنه

  7. Avatar Amir

    وقوع این اتفاق حداقل به چه مدتی طول میکشه؟

    آیا امیدی به زندگی هس یا نه

    1. Avatar Parmis saghi

      مطمئن باش که نه امیدی نیس

  8. Avatar امیر

    همینطوری مطالعه کن حتما به جایی میرسی، تا وقتی دین و مذهب رو قاطی مسایل علمی بکنی به جایی نمیرسی یادت نره دین در مورد خورشید و زمین چی میگه 😊 و ستون هایی قرار دادیم که ستاره ها نریزه تو سر خلق

  9. Avatar امین

    اماده باشین همین روزاس که خورشید از غرب طلوع کنه میدان مغناطیسی کلا بهم میریزه قطب شمال با قطب جنوب برعکس میشن😊

  10. Avatar احمد

    عربی و فارسی گفتن ستاره ها زمین رو سرد و گرم نگه نمیداره
    اصل واضح کردن مطلبه که داره بیان میشه
    غیر از اینکه تعصب جاهلیتی که عربها داشتند، ما ایرانی ها همون تعصب رو برای زبون پیغمبر نداشته باشیم.

  11. Avatar موسی

    این خبر خیلی بدیه باعث میشه میدان مغناطیسی زمین از بین بره و خداحافظ

  12. Avatar رضا

    خب این الان یعنی چی؟یعنی هسته ی زمین سرد میشه؟اگه سرد بشه یعنی زلزله و آتشفشانی اتفاق نمیوفته دیگه؟

    1. Avatar اهورا

      نخستین رخداد ، از بین رفتن میدان مغناطیسی زمین است و این مسأله باعث میشود ما در برابر امواج الکترومغناطیسی خورشیدی بی دفاع شویم

    2. Avatar ممدی

      درسته ولی میدان مغناطیسی از بین میره و زمین میشه مثل مریخ یک بیابان بی زندگی

    3. Avatar امین

      نه داداش یعنی میدان مغناطیسی زمین از دست میره و شبیه به مریخ میشه حیات نابود میشه روی سیاره

  13. Avatar سعید

    سلام جناب نیک رو
    ازتون تشکر میکنم بابت مقاله
    یه سوال داشتم.به نظرتون سرد شدن هسته زمین اینو به ما نشون میده که سیاره ایکس در حال نزدیک شدن به سیاره زمین است؟
    آیا سیاره ایکس یا نیبیرو همان طارق نیست که در قرآن کریم بهش اشاره شده؟
    من خیلی در موردش مطالعه کردم ولی هنوز جواب درستی برای سوالم پیدا نکردم.
    ممنون میشم راهنماییم کنید

  14. Avatar Riazi

    چقدر بد

    1. Avatar فامیل دور

      میدونیم که زمین دارای دو قطب به n و s هست و این زمانی به وجود میاد که یک فلز به دور خودش بگرده وقتی زمین سرد بشه چرخش زمین متوقف میشه و دوقطبی از بین میرن و اشعه خورشید بدون حفاظ مغناطیسی به زمین برخورد میکنه آب ها بخار میشه مثل فیلم های آخر زمانی و تبدیل به یک برهوت میشه و همه موجودات می میرند البته موجودات زنده و زمین مثل مریخ میشه مریخ هم چون هسته ش سرد شد به این صورت در آمد

  15. Avatar غلوم

    سلام آقای نیک رو
    شما با نام های ایرانی سیاره ها مشکلی دارید؟ همیشه فقط عربی اون ها را به کار می برید.

    1. درود دوست گرامی.
      برعکس. در کنار احترام به همه‌ی زبان‌ها، من بسیار به نام‌های پارسی سیاره‌ها علاقه دارم. اما همان‌طور که پیش‌تر هم عرض کرده بودم، نوشتار در رسانه‌ای همگانی به‌ویژه در زمینه‌ی علمی قواعدی دارد، ازجمله اینکه باید تا جای ممکن برای همه آشنا و قابل درک باشد. اگر مقاله‌ها و خبرها را دنبال کنید، می‌بینید که بسته به حجم مطلب، در کنار بسیاری از واژه‌های پارسی دیگر، از نام پارسی سیاره‌ها هم زیاد استفاده شده است. نام‌های دیگر هم اگرچه پارسی نیستند اما غیرایرانی به‌شمار نمی‌روند زیرا بسیار در ایران کاربردی هستند، از گذشته در متون کهن ایران استفاده شده‌اند و حتی شیوه‌ی بیان و اِعراب‌گذاری آن‌ها با عربی متفاوت شده است.

    2. Avatar مهدی

      حالا بفرض که اینطور باشه ،بیان این حرف چی رو میخاد ثابت کنه،اصطلاحات علمی بهر نامی که میخاد نوشته بشه چه اشگالی داره ،مهم رسوندن معنی و مفهموم عبارت یا کلمه هستش که به مخاطب برسه ،اگه میخایم فارسی رو پاس بداریم راهش این نیست که در برابر هر کلمه غیر فارسی بیام معادل فارسی اونو پیدا کنیم و بنویسیم،هر اسمی یا عبارتی وقتی بار اول برای چیزی بکار برده میشه به تدریج جا وا میکنه تو فرهنگ زبان ،این مشگلش چیه واقعا،
      جای اینکه مطلب رو درک کنیم و از متن چیزی رو یاد بگیریم دنبال این نباشیم که ایا فارسی بگیم یا زبان دیگه ای بکار ببریم ،
      بیایم فهم و بینشمان تغییر دهیم

    3. Avatar مجتبی

      الان کتاب زیست دبیرستان رو باز میکنم که بخونم هیچی معلوم نیست کلمات علمی رو که دیگه نمیشه پارسی کرد همش زور زدنه

    4. Avatar رضا

      واقعا از این مقاله علمی تو فقط تونستی همین مشکل رو شناسایی کنی العجب از این همه نژادپرستی