पृथ्वी का आंतरिक भाग अपेक्षा से अधिक तेजी से ठंडा हो रहा है

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हमारी पृथ्वी का विकास इसके शीतलन की कहानी है: 4.5 अरब साल पहले, युवा पृथ्वी की सतह पर अत्यधिक तापमान था, और यह मैग्मा के गहरे महासागर से ढका हुआ था। लाखों वर्षों में, ग्रह की सतह एक भंगुर पपड़ी बनाने के लिए ठंडी हो गई। हालांकि, पृथ्वी के आंतरिक भाग से निकलने वाली विशाल तापीय ऊर्जा गति में गतिशील प्रक्रियाओं को निर्धारित करती है, जैसे मेंटल संवहन, प्लेट टेक्टोनिक्स और ज्वालामुखी।

हालांकि, अभी भी अनुत्तरित प्रश्न हैं कि पृथ्वी कितनी तेजी से ठंडी हुई और इस चल रही शीतलन के लिए उपरोक्त गर्मी से चलने वाली प्रक्रियाओं को रोकने में कितना समय लग सकता है।

एक संभावित उत्तर खनिजों की तापीय चालकता में निहित हो सकता है जो पृथ्वी के कोर और मेंटल के बीच की सीमा बनाते हैं।

यह सीमा परत प्रासंगिक है क्योंकि यह यहाँ है कि पृथ्वी के मेंटल की चिपचिपी चट्टान ग्रह के बाहरी कोर के गर्म लोहे-निकल पिघल के सीधे संपर्क में है। दो परतों के बीच तापमान प्रवणता बहुत अधिक है, इसलिए संभावित रूप से यहाँ बहुत अधिक ऊष्मा प्रवाहित हो रही है। सीमा परत मुख्य रूप से खनिज ब्रिजमेनाइट से बनी है। हालांकि, शोधकर्ताओं के पास यह अनुमान लगाने में कठिन समय है कि यह खनिज पृथ्वी की कोर से मेंटल तक कितनी गर्मी का संचालन करता है क्योंकि प्रायोगिक सत्यापन बहुत कठिन है।

अब, कार्नेगी इंस्टीट्यूशन फॉर साइंस के ईटीएच प्रोफेसर मोटोहिको मुराकामी और उनके सहयोगियों ने एक परिष्कृत माप प्रणाली विकसित की है जो उन्हें प्रयोगशाला में ब्रिजमैनाइट की तापीय चालकता को पृथ्वी के अंदर मौजूद दबाव और तापमान की स्थिति में मापने में सक्षम बनाती है। माप के लिए, उन्होंने एक स्पंदित लेजर के साथ गरम की गई हीरा इकाई में हाल ही में विकसित ऑप्टिकल अवशोषण माप प्रणाली का उपयोग किया।

मुराकामी कहते हैं, “यह माप प्रणाली हमें दिखाती है कि ब्रिजमेनाइट की तापीय चालकता अनुमान से लगभग 1.5 गुना अधिक है।” इससे पता चलता है कि कोर से मेंटल में गर्मी का प्रवाह भी पहले की तुलना में अधिक है। अधिक गर्मी प्रवाह, बदले में, मेंटल संवहन को बढ़ाता है और पृथ्वी की ठंडक को तेज करता है। यह प्लेट टेक्टोनिक्स का कारण बन सकता है, जो मेंटल के संवहन गतियों द्वारा जारी रखा जाता है, पिछले गर्मी चालन मूल्यों के आधार पर शोधकर्ताओं की अपेक्षा की तुलना में तेजी से घटने के लिए।

मुराकामी और उनके सहयोगियों ने यह भी दिखाया है कि मेंटल के तेजी से ठंडा होने से कोर-मेंटल सीमा पर स्थिर खनिज चरण बदल जाएंगे। जब यह ठंडा हो जाता है, तो ब्रिजमेनाइट खनिज पोस्ट-पेरोव्स्काइट में बदल जाता है। लेकिन जैसे ही पोस्ट-पेरोव्स्काइट कोर-मेंटल सीमा पर प्रकट होता है और हावी होने लगता है, मेंटल की कूलिंग वास्तव में और भी तेज हो सकती है, शोधकर्ताओं का अनुमान है, क्योंकि यह खनिज ब्रिजमेनाइट की तुलना में अधिक कुशलता से गर्मी का संचालन करता है।

मुराकामी बताते हैं, “हमारे परिणाम हमें पृथ्वी की गतिशीलता के विकास पर एक नया दृष्टिकोण दे सकते हैं। वे सुझाव देते हैं कि पृथ्वी, अन्य चट्टानी ग्रहों की तरह बुध और मंगल, ठंडा हो रहा है और अपेक्षा से कहीं अधिक तेजी से निष्क्रिय हो रहा है।”

हालाँकि, वह यह नहीं कह सकता कि उसे कितना समय लगेगा, उदाहरण के लिए, मेंटल में संवहन धाराओं को रुकने में। “हम अभी भी इस प्रकार की घटनाओं के बारे में उनके समय को कम करने के लिए पर्याप्त नहीं जानते हैं।” ऐसा करने के लिए सबसे पहले यह समझने की आवश्यकता है कि स्थानिक और लौकिक शब्दों में मेंटल संवहन कैसे काम करता है। इसके अलावा, वैज्ञानिकों को यह स्पष्ट करने की आवश्यकता है कि पृथ्वी के आंतरिक भाग में रेडियोधर्मी तत्वों का क्षय – गर्मी के मुख्य स्रोतों में से एक – मेंटल की गतिशीलता को कैसे प्रभावित करता है।

कहानी स्रोत:

सामग्री द्वारा उपलब्ध कराया गया ईटीएच ज्यूरिख. पीटर रुएग द्वारा लिखित मूल। नोट: सामग्री को शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।

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