დედამიწა დაახლოებით 4,5 მილიარდი წლის წინ წარმოიქმნა. მას შემდეგ, მისი წიაღი ნელ-ნელა ცივდება.
მიუხედავად იმისა, რომ ზედაპირისა და ატმოსფეროს ტემპერატურა მუდმივად მერყეობს, მთელი ამ დროის განმავლობაში ცივდება მისი მდნარი წიაღი — ჩვენი პლანეტის გულისცემა.
ასეთი მეტაფორა სულაც არ არის უაზრო. დედამიწის სიღრმეში მბრუნავი, კონვექციური დინამო გამოიმუშავებს მის ვრცელ მაგნიტურ ველს, უხილავ სტრუქტურას, რომელიც გვიცავს და პლანეტაზე სიცოცხლის არსებობის საშუალებას იძლევა. გარდა ამისა, მიჩნეულია, რომ სიცოცხლის შენარჩუნებას, გლობალური ტემპერატურისა და ნახშირბადის ციკლის სტაბილიზებას ხელს უწყობს მანტიის კონვექცია, ტექტონიკური აქტივობა და ვულკანიზმი.
ვინაიდან დედამიწის წიაღი დღემდე ცივდება და ასე გაგრძელდება მომავალშიც, ეს იმას ნიშნავს, რომ წიაღი თანდათან გამყარდება, შეწყდება გეოლოგიური აქტივობა და დედამიწა შესაძლოა უნაყოფო კლდის ნაჭრად გადაიქცეს, მარსის ან მერკურის მსგავსად. ახალი კვლევის მიხედვით, ეს შეიძლება იმაზე ადრე მოხდეს, ვიდრე აქამდე გვეგონა.
საკვანძო შეიძლება აღმოჩნდეს მინერალი, რომელიც დედამიწის რკინა-ნიკელი გარე ბირთვსა და მის ზემოთ არსებულ მდნარ, ქვედა მანტიას შორის არის წარმოდგენილი. ამ სასაზღვრო მინერალს ბრიჯმანიტს უწოდებენ და მის მიერ სითბოს გატარების სიჩქარე გავლენას ახდენს, რამდენად სწრაფად გადაადგილდება სიცხე ბირთვში და შემდეგ მანტიაში.
ამ მაჩვენებლის განსაზღვრა ისეთი მარტივი არ არის, როგორც ბრიჯმანიტის გამტარუნარიანობის შემოწმება გარემომცველ ატმოსფერულ პირობებში. თერმული გამტარუნარიანობა ძლიერ ცვალებადია და დამოკიდებულია წნევასა და ტემპერატურაზე, რომლებიც ძლიერ სხვანაირია ჩვენი პლანეტის წიაღში.
ამ სირთულის დასაძლევად, ციურიხის ფედერალური ტექნოლოგიების ინსტიტუტის მკვლევართა ჯგუფმა პლანეტურ მეცნიერ მოტოჰიკო მურაკამის ხელმძღვანელობით, ბრიჯმანიტის ერთი კრისტალი პულსირებული ლაზერით დაასხივა, ერთდროულად გაზარდა ტემპერატურა 2167 გრადუს ცელსიუსამდე და წნევა 80 გიგაპასკალამდე, იმ მაჩვენებლებთან ახლოს, რომლებიც ქვედა მანტიაშია — 2357 გრადუსი ცელსიუსი და 127 გიგაპასკალი წნევა.
„გაზომვის ეს სისტემა გვიჩვენებს, რომ ბრიჯმანიტის თერმული გამტარობა დაახლეობით 1,5-ჯერ მაღალია, ვიდრე გვეგონა“, — ამბობს მურაკამი.
თავის მხრივ, ეს იმას ნიშნავს, რომ სითბოს დინება ბირთვიდან მანტიაში იმაზე მაღალია, ვიდრე მიგვაჩნდა და შესაბამისად, დედამიწის წიაღის გაციების მაჩვენებელიც იმაზე სწრაფია, ვიდრე გვეგონა.
ამას გარდა, შეიძლება ეს პროცესი აჩქარდეს. გაციებისას, ბრიჯმანიტი გარდაიქმნება სხვა მინერალად, რომელსაც პოსტ-პეროვსკიტს უწოდებენ და რომელიც თერმულად უფრო გამტარია და შესაბამისად, კიდევ უფრო უნდა ზრდიდეს ბირთვიდან მანტიაში სითბოს დაკარგვის მაჩვენებელს.
„შეიძლება, ჩვენმა შედეგებმა დედამიწის დინამიკის ევოლუციის ახალი პერსპექტივა მოგვცეს. მიუთითებს, რომ სხვა კლდოვანი პლანეტების, მაგალითად, მერკურისა და მარსის მსგავსად, დედამიწაც ცივდება და იმაზე სწრაფად გახდება არააქტიური, ვიდრე ველოდით“, — აღნიშნავს მურაკამი.
თუმცა უცნობია, ზუსტად რამდენად სწრაფად. მთლიანი პლანეტის გაციება სულაც არ არის რაღაც ისეთი, რაც კარგად ვიცით. მარსი ოდნავ სწრაფად ცივდება, რადგან ის დედამიწაზე მნიშვნელოვნად პატარაა, მაგრამ არის სხვა ფაქტორებიც, რომლებიც შეიძლება გარკვეულ როლს თამაშობდეს პლანეტის წიაღის გაციების სიჩქარეში.
მაგალითად, რადიოაქტიური ელემენტების დაშლისას სითბო წარმოიქმნება, რაც საკმარისია ვულკანური აქტივობის შენარჩუნებისთვის. ასეთი ელემენტები დედამიწის მანტიაში სითბოს მთავარი წყაროა, მაგრამ მათი წვლილი კარგად შესწავლილი არ არის.
მიუხედავად ამისა, ეს ალბათ არ იქნება ადამიანური მასშტაბისთვის სწრაფი პროცესი. უფრო მეტიც, არ არის გამორიცხული, სულ სხვა მექანიზმების გამო, დედამიწა იქამდე დიდი ხნით ადრე გახდეს სიცოცხლისთვის არახელსაყრელი.
კვლევა Earth and Planetary Science Letters-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია ethz.ch-სა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
