地球內部的冷卻速度比想像的要快得多

對地幔深層礦物特性的新測量表明，地球核心的散熱速度比以前認為的要活躍一倍半。

我們星球的歷史在許多方面都是冷卻的歷史。數十億年前，地球從中心到地表都很熱，一直處於熔融狀態。漸漸地，極端溫度開始僅在深處持續存在，而外層則冷卻和硬化。然而，冷卻仍在繼續，熱量仍在從深處上升，這在很大程度上決定了岩漿流、板塊構造和火山活動。

關於地球內部失去熱量的速度以及它何時最終結冰的問題仍有待商榷。為了找到答案，蘇黎世聯邦理工學院 (ETH Zurich) 的 Motohiko Murakami 團隊調查了從地幔和行星外核之間的邊界區域深處帶出的礦物的特性。這項工作的結果發表在《地球與行星科學快報》雜誌上的一篇文章中。

下地幔與外液核之間存在較大溫差，必須有主動傳熱。因此，科學家們對這一層的主要材料——bridgmanite（矽酸鹽鈣鈦礦）的導熱特性很感興趣。在實驗室條件下，他們模擬了數百公里深處存在於地球內部的溫度和壓力，並測量了礦物在這種條件下傳導熱量的能力。

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事實證明，這個數字比之前想像的要高出大約一倍半。因此，地核的熱損失率高於先前的估計。此外，速度只會加快：科學家們發現，隨著它的冷卻，布里奇曼岩會改變其結構並開始更有效地傳遞熱量。結果，這顆行星的冷卻速度比科學家們想像得要快，接近（到目前為止）地幔混合停止和板塊構造停止的時間。曾幾何時，這發生在火星上——然而，由於地球的體積小得多，這發生得更早。