Träge Überraschung tief in der Erde gefunden

Die Art und Weise Wärme fließt in der Nähe des Erdkerns, der Schlüssel zum Verständnis der Evolution des Planeten, jetzt offenbart worden um zu bewegen mehr träge, als bisher angenommen, sagte Forscher.

Die Art und Weise in die Wärme im Inneren der Erde fließt hilft Kontrolle wie bewegen die Welt Innereien. Das wiederum treibt Großveranstaltungen auf der Oberfläche des Planeten – zum Beispiel das Auseinanderdriften der Kontinente oder den Aufstieg der riesigen Säulen der heißes geschmolzenes Gestein aus in der Nähe von Erdkern. Jedoch aufgrund seiner Tiefe, viel bleibt unsicher über die Art und Weise Wärme fließt in der Nähe von tiefen unteren Mantel Bereich etwa 400 bis 1.800 Meilen (660 bis 2.900 Kilometer) unter der Oberfläche. (Erde besteht aus einem festen inneren Kern, umgeben von einem Flüssigmetall-äußeren Kern, oberhalb derer der solide, aber fließenden Mantel, durch den Planeten Kruste bedeckt ist.)

Um die Art und Weise ableiten, die unteren Erdmantel verhält, haben Forscher versucht, Thema Felsen, um die Art von Hitze und Druck dort gefunden, das ist keine leichte Aufgabe. In diesem Experiment verwendeten die Forscher eine neue Technik, um für die erste Zeit-Maßnahme, die die Art und Weise Wärme im Fels unter dem extremen Druck gefunden in der Region fließt. [Religion und Wissenschaft: 6 Visionen des Erdkerns]

"Der untere Mantel sitzt oben auf den Kern, wo reichen Druck von 230.000 auf 1,3 Millionen Mal den Druck auf Meereshöhe," Forscher Douglas Dalton an der Carnegie Institution of Washington, sagte in einer Erklärung. "Die Temperaturen sind wie ein Inferno – von etwa 2.800 auf 6.700 Grad F (1.500 bis 3.700 ° C)."

Die Forscher experimentierten mit Magnesiumoxid, die Hauptkomponenten des Mantels zu finden ist. Sie drückte die Proben zwischen zwei Diamanten mit einem Amboss. "Wir gingen bis zu 600.000 Mal Atmosphärendruck bei Raumtemperatur", sagte Forscher Alexander Goncharov, ein Physiker an der Carnegie Institution in der Anweisung.

In der Vergangenheit konnten Wissenschaftler messen nur die Wärmeleitfähigkeit von Mineralien oder wie leicht sie Hitze, unter relativ geringem Druck übertragen – es kann schwierig sein platzieren Sonden für die Prüfung der Wärmeleitfähigkeit in den begrenzten Grenzen verwendet, um hohe Drücke erzeugen. Um dieses Hindernis zu überwinden, verwendet Gontscharow und seine Kollegen Laser, die die Oberfläche einer Probe Abtasten und seine Nachdenklichkeit zu messen. Diese Zahl können die Forscher dann die Probentemperatur ableiten, die Notwendigkeit, auf engem Raum zu passen, um in Kontakt mit ausgewählten Materialien zu vermeiden.

"Die Lasertechnik, die unser Team nutzte, ist wirklich einzigartig," sagte Gontscharow. "Es war in der Tat ein sehr spannender Moment, wenn unsere Gruppe gelungen, zuverlässige Messungen unter Druck durchzuführen."

Ihre Ergebnisse zeigte Wärmeleitfähigkeit weniger abhängig von Druck, als vorhergesagt. Als solche sollte Wärme langsamer fließen in den unteren Mantel als Forscher vorhergesagt hatte. An der Grenze von Kern und Mantel, das Team war schätzungsweise insgesamt Wärmestrom etwa 10,4 Terawatt oder 60 Prozent der Stromverbrauch, die heute von der Zivilisation.

In Zukunft werden die Wissenschaftler andere mineralische Bestandteile des Mantels testen.

"Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass diese Technik wirklich anderen hohen Druck und Temperatur Studien von den Tiefen der Erde voranzutreiben und ein besseres Verständnis der Erde, wie entwickelt und wie Materialien unter intensiven Bedingungen handeln könnte," sagte Gontscharow in der Erklärung.

Die Wissenschaftler ihre Ergebnisse detailliert Online-Aug. 9 in der Zeitschrift wissenschaftliche Berichte.

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