גבישים מגנזיווסטיטיים מאבדים את היכולת של העברת אינפרא אדום כאשר מועכים. לחץ להגדלה
חוקרים מהמעבדה הגיאופיזית של מכון קרנגי גילו שמינרלים מסוימים מפסיקים להוביל אור אינפרא אדום כשהם בקרבת ליבת כדור הארץ. למרות שהם מעבירים אור אינפרא אדום בצורה מושלמת על פני השטח, הם למעשה סופגים אותו כשהוא נמחץ על ידי הלחצים העזים בקרבת ליבת כדור הארץ. תגלית זו תעזור למדענים להבין טוב יותר את שטף החום בפנים כדור הארץ, כמו גם לסייע בפיתוח מודלים חדשים של היווצרות פלנטרית והתפתחות.
מחקרים חדשים שנמצאו בלחץ עז בקרבת ליבת כדור הארץ מאבדים חלק ניכר מהיכולת שלהם להוביל אור אינפרא אדום, כך עולה ממחקר חדש של המעבדה הגאופיזית של מכון קרנגי. מכיוון שאור אינפרא אדום תורם לזרימת החום, התוצאה מאתגרת כמה רעיונות ארוכי טווח בנוגע להעברת חום במעטפת התחתונה, שכבת הסלע המותך העוטפת את ליבת המוצק של כדור הארץ. העבודה עשויה לסייע בחקר פלומות המעטפת - עמודים גדולים של מאגמה חמימה חמה המאמינים לייצר תכונות כמו איי הוואי ואיסלנד.
גבישי מגנזיווסטיט, מינרל נפוץ בכדור הארץ העמוק, יכולים להעביר אור אינפרא אדום בלחצים אטמוספריים רגילים. אולם כאשר נמעך פי חצי מהלחץ בגובה פני הים, גבישים אלה סופגים במקום זאת אור אינפרא אדום, מה שמפריע לזרימת החום. המחקר יופיע בגיליון 26 במאי 2006 של כתב העת Science.
אנשי צוות קרנגי אלכסנדר גונצ'רוב וויקטור סטרוז'קין, יחד עם עמיתו לדוקטורט סטיבן ג'ייקובסן, לחצו גבישי מגנזיוווסטייט באמצעות תא סדן יהלומי - תא כבול בשני יהלומי סופר-חרד המסוגלים לייצר לחץ מדהים. לאחר מכן הם האירו אור עז דרך הגבישים ומדדו את אורכי הגל של האור שהעבירו אותו. להפתעתם, הגבישים הדחוסים ספגו חלק ניכר מהאור בטווח האינפרא אדום, מה שמרמז כי מגנזיווסטייט הוא מוליך חום גרוע בלחצים גבוהים.
"זרימת החום בפנים העמוקים של כדור הארץ ממלאת תפקיד חשוב בדינמיקה, במבנה ובאבולוציה של כדור הארץ," אמר גונצ'רוב. ישנם שלושה מנגנונים ראשוניים שבאמצעותם סביר להניח כי חום יסתובב בכדור הארץ העמוק: הולכה, העברת חום מחומר או אזור לחומר אחר; קרינה, זרימת האנרגיה באמצעות אור אינפרא אדום; והסעה, תנועת חומר חם. "הכמות היחסית של זרימת החום משלושת המנגנונים הללו נמצאת כרגע בוויכוח עז", הוסיף גונצ'רוב.
Magnesiowustite הוא המינרל השני בשכיחותו במעטפת התחתונה. מכיוון שהוא אינו מעביר חום היטב בלחצים גבוהים, המינרל יכול למעשה ליצור טלאי בידוד סביב חלק גדול מליבת כדור הארץ. אם זה המקרה, קרינה עשויה לא לתרום לזרימת החום הכללית באזורים אלה, והולכה והסעה עשויים למלא תפקיד גדול יותר באוורור החום מהליבה.
"עדיין מוקדם לדעת כיצד בדיוק תשפיע תגלית זו על הגיאופיזיקה של כדור הארץ העמוק," אמר גונצ'רוב. "אבל כל כך הרבה ממה שאנחנו מניחים על כדור הארץ העמוק מסתמך על המודלים שלנו של העברת חום. המחקר הזה מטיל ספק הרבה דברים בסוגיה."
המקור המקורי: מוסד קרנגי
