ผลึก Magnesiowustite สูญเสียความสามารถในการส่งผ่านอินฟราเรดเมื่อถูกบีบ คลิกเพื่อดูภาพขยาย
นักวิจัยจากห้องปฏิบัติการธรณีฟิสิกส์ของ Carnegie Institution ได้ค้นพบว่าแร่ธาตุบางชนิดหยุดการทำหน้าที่แสงอินฟราเรดเมื่อพวกเขาอยู่ใกล้แกนกลางของโลก แม้ว่าพวกเขาจะส่งแสงอินฟราเรดได้อย่างสมบูรณ์แบบบนพื้นผิว แต่พวกเขาดูดซับได้จริงเมื่อถูกกดทับด้วยแรงกดดันที่รุนแรงใกล้กับแกนกลางของโลก การค้นพบนี้จะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์เข้าใจการไหลของความร้อนในการตกแต่งภายในของโลกได้ดีขึ้นรวมทั้งช่วยในการพัฒนารูปแบบใหม่ของการก่อตัวของดาวเคราะห์และวิวัฒนาการ
จากการศึกษาใหม่จากห้องปฏิบัติการธรณีฟิสิกส์ของสถาบัน Carnegie กล่าวว่าแร่ธาตุที่ถูกบีบอัดด้วยแรงดันสูงใกล้แกนกลางของโลกสูญเสียความสามารถในการควบคุมแสงอินฟราเรดมาก เนื่องจากแสงอินฟราเรดมีส่วนช่วยในการไหลของความร้อนผลลัพธ์จึงท้าทายแนวคิดบางอย่างที่เกี่ยวกับการถ่ายเทความร้อนในเสื้อคลุมชั้นล่างซึ่งเป็นชั้นของหินหลอมเหลวที่ล้อมรอบแกนแข็งของโลก งานนี้สามารถช่วยในการศึกษาเสาขนนกขนาดใหญ่ที่ปกคลุมไปด้วยแมกมาซึ่งเชื่อกันว่าจะสร้างคุณสมบัติเช่นเกาะฮาวายและไอซ์แลนด์
รัตนากรของ magnesiowustite ซึ่งเป็นแร่ที่พบได้ทั่วไปในโลกลึกสามารถส่งผ่านแสงอินฟราเรดที่ความดันบรรยากาศตามปกติ แต่เมื่อถูกบีบให้มีความดันมากกว่าครึ่งล้านเท่าที่ระดับน้ำทะเลผลึกเหล่านี้จะดูดซับแสงอินฟราเรดซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการไหลของความร้อน การวิจัยจะปรากฏในวารสาร Science Science ฉบับวันที่ 26 พฤษภาคม 2549
ทีมงาน Carnegie Alexander Goncharov และ Viktor Struzhkin ร่วมกับ Steven Jacobsen เพื่อนหลังปริญญาเอกผลึกคริสตัลของ magnesiowustite โดยใช้เซลล์เพชรทั่ง - ห้องที่ถูกผูกไว้ด้วยเพชรสุดยอดสองก้อนที่สามารถสร้างแรงกดดันอย่างเหลือเชื่อ จากนั้นพวกเขาส่องแสงที่รุนแรงผ่านผลึกและวัดความยาวคลื่นของแสงที่ผ่านเข้ามา ด้วยความประหลาดใจผลึกที่ถูกบีบอัดดูดซับแสงในช่วงอินฟราเรดได้มากบอกว่าแมกนีเซียวต์ไทต์เป็นตัวนำความร้อนที่ไม่ดีที่ความดันสูง
“ การไหลของความร้อนในพื้นที่ลึกของโลกมีบทบาทสำคัญในการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างและวิวัฒนาการของโลก” Goncharov กล่าว มีกลไกหลักสามประการที่ความร้อนน่าจะไหลเวียนในโลกลึก: การนำความร้อนจากวัสดุหนึ่งหรือพื้นที่หนึ่งไปยังอีก; รังสีการไหลของพลังงานผ่านแสงอินฟราเรด และการพาความร้อนการเคลื่อนที่ของวัสดุร้อน “ ปริมาณความร้อนที่ไหลออกมาจากกลไกทั้งสามนี้อยู่ภายใต้การถกเถียงอย่างเข้มข้น” Goncharov กล่าวเสริม
Magnesiowustite เป็นแร่ที่พบมากเป็นอันดับสองในชั้นล่าง เนื่องจากมันไม่สามารถส่งผ่านความร้อนได้ดีในสภาวะที่มีความกดดันสูงแร่จึงสามารถก่อตัวเป็นแผ่นฉนวนรอบแกนกลางของโลกได้ หากเป็นเช่นนั้นการแผ่รังสีอาจไม่ส่งผลต่อการไหลของความร้อนโดยรวมในพื้นที่เหล่านี้และการนำและการพาความร้อนอาจมีบทบาทที่ใหญ่กว่าในการระบายความร้อนจากแกนกลาง
“ มันยังเร็วเกินไปที่จะบอกว่าการค้นพบนี้จะส่งผลกระทบต่อธรณีฟิสิกส์โลกลึกได้อย่างไร” Goncharov กล่าว “ แต่สิ่งที่เราคิดเกี่ยวกับโลกใต้พิภพส่วนใหญ่อาศัยรูปแบบการถ่ายเทความร้อนของเราและการศึกษาครั้งนี้ทำให้เกิดคำถามมากมาย”
แหล่งที่มาดั้งเดิม: Carnegie Institution
