La Tierra se está enfriando desde el interior más rápido de lo que se pensaba

El calor interior de la Tierra se disipa antes de lo que se pensaba, según la evidencia de laboratorio de cómo un mineral común conduce el calor en el límite entre el manto y el núcleo de la Tierra.

La evolución de nuestra Tierra es la historia de su enfriamiento: hace 4.500 millones de años, la superficie de la joven Tierra estaba a temperaturas extremas y estaba cubierta por un profundo océano de magma. Durante millones de años, la superficie del planeta se enfrió para formar una corteza quebradiza. Sin embargo, la enorme energía térmica que emana del interior de la Tierra pone en marcha procesos dinámicos, como la convección del manto, la tectónica de placas y el vulcanismo.

Sin embargo, aún quedan preguntas sin respuesta sobre qué tan rápido se enfrió la Tierra y cuánto tiempo podría tomar este enfriamiento continuo para detener los procesos impulsados ​​​​por el calor antes mencionados.

Una posible respuesta puede estar en la conductividad térmica de los minerales que forman el límite entre el núcleo y el manto de la Tierra.

Esta capa límite es relevante porque es aquí donde la roca viscosa del manto de la Tierra está en contacto directo con el hierro y el níquel fundidos calientes del núcleo exterior del planeta. El gradiente de temperatura entre las dos capas es muy pronunciado, por lo que potencialmente fluye mucho calor aquí. La capa límite está formada principalmente por el mineral bridgmanita. Sin embargo, los investigadores tienen dificultades para estimar cuánto calor conduce este mineral desde el núcleo de la Tierra hasta el manto porque la verificación experimental es muy difícil.

Ahora, el profesor Motohiko Murakami de ETH Zurich y sus colegas de la Carnegie Institution for Science han desarrollado un sofisticado sistema de medición que les permite medir la conductividad térmica de la bridgmanita en el laboratorio, bajo las condiciones de presión y temperatura que prevalecen dentro de la Tierra. Tierra. Para las mediciones, utilizaron un sistema de medición de absorción óptica recientemente desarrollado en una unidad de diamante calentada con un láser pulsado.

«Este sistema de medición nos permitió demostrar que la conductividad térmica de la bridgmanita es aproximadamente 1,5 veces mayor de lo que se suponía anteriormente», dice Murakami en un comunicado. Esto sugiere que el flujo de calor del núcleo al manto también es mayor de lo que se pensaba anteriormente. El aumento del flujo de calor, a su vez, aumenta la convección del manto y acelera el enfriamiento de la Tierra. Esto puede hacer que la tectónica de placas, que se mantiene gracias a los movimientos convectivos del manto, se desacelere más rápido de lo que esperaban los investigadores en función de los valores anteriores de conducción de calor.

Murakami y sus colegas también han demostrado que el rápido enfriamiento del manto cambiará las fases minerales estables en el límite entre el núcleo y el manto. Cuando se enfría, la bridgmanita se convierte en el mineral post-perovskita. Pero tan pronto como aparece la posperovskita en el límite entre el núcleo y el manto y comienza a dominar, el enfriamiento del manto podría acelerarse aún más, estiman los investigadores, ya que este mineral conduce el calor incluso de manera más eficiente que la bridgmanita.

«Nuestros resultados podrían darnos una nueva perspectiva sobre la evolución de la dinámica de la Tierra. Sugieren que la Tierra, al igual que los otros planetas rocosos Mercurio y Marte, se está enfriando y quedando inactivo mucho más rápido de lo esperado», explica Murakami. .

Sin embargo, no se puede decir cuánto tardarán, por ejemplo, las corrientes de convección en el manto en detenerse. «Todavía no sabemos lo suficiente sobre este tipo de eventos para determinar su momento».

Hacer eso primero requiere una mejor comprensión de cómo funciona la convección del manto en términos espaciales y temporales. Además, los científicos necesitan aclarar cómo la desintegración de elementos radiactivos en el interior de la Tierra, una de las principales fuentes de calor, afecta la dinámica del manto.