Geologi: Interior Bumi mendingin lebih cepat dari yang diperkirakan, sebuah penelitian menemukan

Bagian dalam Bumi mendingin lebih cepat dari yang diperkirakan, sebuah penelitian menemukan – artinya planet kita akan menjadi tidak aktif lebih cepat dari yang diperkirakan, seperti Merkurius dan Mars.

Para peneliti yang dipimpin oleh ETH Zurich mempelajari sifat termal bridgmanite, mineral utama yang membentuk batas antara mantel bumi dan inti luar.

Konduktivitas termal lapisan batas ini menentukan berapa banyak energi yang dapat mengalir dari inti besi-nikel cair ke mantel kental yang jauh lebih dingin di atasnya.

Menggunakan laser pada landasan berlian untuk mensimulasikan kondisi batas inti-mantel, tim menemukan bahwa bridgmanite menghantarkan panas 1,5 kali lebih baik daripada yang diperkirakan sebelumnya.

Ini kemungkinan berarti bahwa lempeng tektonik – yang bergantung pada konveksi yang digerakkan oleh panas di mantel – akan melambat lebih cepat dari yang diperkirakan sebelumnya.

Namun, masih belum jelas berapa lama proses ini akan berlangsung.

Penyelidikan dilakukan oleh ilmuwan bumi Motohiko Murakami dari ETH Zurich dan rekan tim internasionalnya.

‘Hasil kami bisa memberi kita perspektif baru tentang evolusi dinamika Bumi,’ jelas Profesor Murakami.

“Mereka menyarankan bahwa Bumi, seperti planet berbatu lainnya Merkurius dan Mars, mendingin dan menjadi tidak aktif lebih cepat dari yang diperkirakan.”

Memperkirakan berapa banyak bridgmanite panas dapat mentransfer dari inti ke mantel telah lama menjadi tantangan karena verifikasi eksperimental konduktivitas termal mineral dalam kondisi ekstrim seperti itu sangat sulit.

Dalam studi mereka, tim menggunakan sistem pengukuran “penyerapan optik”, di mana bridgmanite kristal tunggal dikompresi dalam sel landasan berlian, dipanaskan dengan satu laser, dan kemudian diperiksa dengan yang lain.

‘Dengan menggunakan sistem pengukuran ini, kami dapat menunjukkan bahwa konduktivitas termal bridgmanite sekitar 1,5 kali lebih tinggi dari yang diperkirakan sebelumnya,’ jelas Profesor Murakami.

Secara lebih luas, ini berarti bahwa laju pelepasan panas dari inti ke mantel juga akan lebih tinggi dari yang diperkirakan sebelumnya – menghasilkan peningkatan konveksi material di dalam mantel dan pendinginan Bumi yang lebih cepat.

Para peneliti menemukan bahwa tingkat pendinginan ini bahkan dapat meningkat di masa depan.

Ini karena ketika batas inti-mantel mendingin melampaui titik tertentu, fase mineral yang stabil pada antarmuka itu berubah dari bridgmanite menjadi post-perovskite, yang menghantarkan panas lebih efisien daripada bridgmanite.

Dalam studi mereka, tim menggunakan sistem pengukuran “penyerapan optik”, di mana satu kristal bridgmanite (kanan) dikompresi dalam sel landasan berlian (kiri), dipanaskan dengan laser, dan kemudian dilaser dengan yang lain (pada posisi titik merah di gambar kanan

Namun, masih belum jelas berapa lama waktu yang dibutuhkan arus konvensi di dalam mantel untuk berhenti.

‘Kami masih belum cukup tahu tentang jenis peristiwa ini untuk menentukan waktunya,’ kata Profesor Murakami, menunjukkan bahwa pertama-tama kita perlu lebih memahami bagaimana konveksi mantel bekerja baik secara spasial maupun temporal.

Di samping itu, geoscientist menambahkan, kita juga perlu menentukan bagaimana dinamika mantel dipengaruhi oleh peluruhan elemen radioaktif di inti, yang merupakan salah satu sumber utama panas internal Bumi.

Hasil lengkap dari penelitian ini dipublikasikan di jurnal Surat Ilmu Bumi dan Planet.

Bumi bergerak di bawah kaki kita: lempeng tektonik bergerak melalui mantel, menciptakan gempa bumi ketika mereka bergesekan satu sama lain

Lempeng tektonik terdiri dari kerak bumi dan bagian paling atas dari mantel.

Di bawah ini adalah astenosfer: sabuk konveyor batuan yang hangat dan kental yang ditunggangi oleh lempeng tektonik.

Bumi memiliki lima belas lempeng tektonik (foto), yang bersama-sama membentuk bentuk lanskap yang kita lihat di sekitar kita hari ini

Gempa bumi biasanya terjadi di perbatasan lempeng tektonik, di mana satu lempeng jatuh di bawah yang lain, mendorong yang lain ke atas, atau di mana tepi lempeng saling bergesekan.

READ  Bumi dilanda badai matahari setelah lubang di matahari terbuka

Gempa bumi jarang terjadi di tengah lempeng, tetapi dapat terjadi ketika patahan atau retakan lama aktif kembali jauh di bawah permukaan.

Daerah ini relatif lemah dibandingkan dengan lempeng di sekitarnya dan dapat dengan mudah meluncur dan menyebabkan gempa bumi.