地球形成于大約 45 億年前。從那以后，地核就在慢慢冷卻。

雖然地表和大氣溫度在億萬年中不停波動(dòng)，但熔融的內(nèi)部——我們星球跳動(dòng)的心臟——一直在冷卻。

地球中心鐵核的旋轉(zhuǎn)，如同對流發(fā)電機(jī)的巨大的磁場，科學(xué)家認(rèn)為這是一種無形屏障，可以保護(hù)我們的世界并讓生命存續(xù)。此外，地幔對流、構(gòu)造活動(dòng)和火山活動(dòng)被認(rèn)為有助于穩(wěn)定全球溫度和碳循環(huán)。

因?yàn)榈厍騼?nèi)部在變冷，并且會(huì)持續(xù)變冷，這意味著它最終將凝固，地質(zhì)活動(dòng)將停止；地球變成類似于火星或水星的貧瘠巖塊。

新的研究表明，這一過程會(huì)大大提前。

關(guān)鍵可能是地球外部鐵鎳核與其上方熔融流體下地幔之間邊界的一種礦物。這種邊界礦物被稱為布里奇曼巖，它傳導(dǎo)熱量的速度將影響熱量從地核滲入地幔的速度。

確定熱傳播的速度并不像在大氣條件下測試布里奇曼巖熱導(dǎo)率那么簡單。熱導(dǎo)率會(huì)根據(jù)壓力和溫度而變化。地核無疑是非常復(fù)雜的環(huán)境。

為了克服這一困難，由瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院的行星科學(xué)家村上元彥領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)用脈沖激光照射了單晶布里奇曼石，同時(shí)將其溫度提高到 2440 開爾文，將壓力提高到 80吉帕斯卡，接近我們所知道的下地幔環(huán)境——2630開爾文和127 吉帕。

“這個(gè)測量系統(tǒng)讓我們證明了布式巖的熱導(dǎo)率比我們以為的高約1.5 倍?！贝迳险f。

反過來，這意味著從地核到地幔的熱流比我們想象的要高效——因此，地球內(nèi)部冷卻的速度比我們想象的要快。

這個(gè)過程可能正在加速。當(dāng)?shù)睾死鋮s時(shí)，布里奇曼巖會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)楸环Q為后鈣鈦礦的礦物，這種礦物的導(dǎo)熱性更強(qiáng)，因此會(huì)增加從地核到地幔的熱損失率。

“我們的結(jié)果可以讓我們對地球動(dòng)力學(xué)的演變有了新的認(rèn)識。”

至于究竟快多少，那就不得而知了。實(shí)際上我們對地球內(nèi)部的了解，非常之少。火星的冷卻速度要快一些，因?yàn)樗鹊厍蛐〉枚?，但還有其它影響因子。

例如，放射性元素的衰變會(huì)產(chǎn)生熱量，足以維持火山活動(dòng)。這些元素是地幔中的主要熱源之一，但它們的貢獻(xiàn)尚不清楚。

“我們對這類事件的了解還不夠，無法建立地質(zhì)活動(dòng)時(shí)間表?！?/p>

然而，在人類的時(shí)間尺度上，那無疑是非常漫長的歷程。事實(shí)上，在此之前，地球很可能會(huì)因其他原因而變得無法居住。所以，目前還不必?fù)?dān)心。

他們的論文已發(fā)表在《地球與行星科學(xué)快報(bào)》上。

https://www.sciencealert.com/earth-s-insides-are-cooling-faster-than-we-thought-and-it-will-mess-things-up