Bridgmanite, o mineral mais abundante na Terra
A fronteira entre o centro da Terra e o manto é geralmente considerada como estando entre o manto inferior da Terra e o núcleo externo líquido.
O manto inferior está localizado a 600-2900 km de espessura da superfície da Terra, e a parte superior do limite é composta principalmente de silicato de ferro e magnésio ((Mg, Fe)SiO3) consiste em uma forma de alta densidade, e há uma forma mineral com estrutura cristalina de perovskita.
Assumindo que os minerais acima estão presentes no manto inferior, eles são os minerais mais abundantes na Terra, representando 38% do volume total da Terra. O problema é que, como esses minerais só são encontrados em ambientes com altas temperaturas e pressões e não são encontrados na superfície da Terra, ninguém experimentou diretamente esses minerais. A presença só pode ser confirmada por síntese artificial ou em laboratório equipado com equipamentos de alta temperatura e alta pressão.
Imagem subterrânea: O manto é novamente dividido em um manto superior (40-650 km) e um manto inferior (600-2900 km) ⓒ iStock Images
Este mineral, que se tornou o mineral mais comum do planeta, ironicamente não tinha nome. Isso ocorre porque, de acordo com a International Mineralogy Association (IMA), amostras verdadeiras de minerais naturais devem ser identificadas antes que possam ser oficialmente nomeadas.
Mas os metalúrgicos não desistiram facilmente. Eles acreditavam que um efeito catastrófico ocorreria quando o meteorito entrasse na atmosfera da Terra, então a reação de colapso não poderia ocorrer porque a pressão e a temperatura eram muito altas e a exposição do ambiente era muito rápida. Por esta razão, pensava-se que o ambiente seria semelhante ao interior do manto da Terra. Com base nisso, assumiu-se que os meteoritos que caíram na Terra continham os minerais mencionados acima.
Imagem subterrânea ⓒ Shutterstock
Finalmente, em 2014, uma equipe de pesquisa liderada pelo professor Oliver Chuner, mineralogista da Universidade de Nevada, EUA, descobriu magnésio-ferro-silicato ((Mg), Fe)SiO3), e o referido metal finalmente ganhou seu nome.
O mineral gástrico mais abundante na Terra é agora chamado bridgemanite, em homenagem ao físico americano Professor Percy Williams Bridgeman, que dedicou sua vida a estudar as propriedades da matéria em altas pressões.
Professor Oliver Chuner, Mineralogista da Universidade de Nevada, EUA, Universidade de Nevada, EUA
Núcleo da Terra esfriando lentamente, quão rápido é o resfriamento?
Desde que a Terra foi formada há cerca de 4,5 bilhões de anos, o núcleo da Terra, coberto por um oceano de magma em toda a sua superfície, está esfriando lentamente. Mas não podemos ir fundo no solo, então é difícil saber com que rapidez esse resfriamento ocorrerá. Para descobrir, o cálculo deve ser feito com base na condutividade térmica do mineral bridgemanite no solo.
Uma equipe de pesquisadores da Alemanha, Estados Unidos e Japão, incluindo o professor Motohiko Murakami, que lidera o Grupo Experimental de Geociências e Física Mineral da ETH Zurich (ETH Zurich), está estudando a rapidez com que esse resfriamento ocorre. Os resultados acima foram publicados na Earth and Planetary Science Letters em janeiro passado.
A equipe de pesquisa fabricou a ponte metálica diretamente no laboratório. Para este fim, células de bigorna de diamante foram usadas para coletar a amostra elevando a amostra a uma pressão muito alta (até 360 GPa) para estudar a transição de fase, ligação atômica e nível de difração e a estrutura cristalina dos minerais. pode ser simulado. Como as condições geocêntricas podem ser reproduzidas por isso, amostras de rochas que podem existir dentro da Terra podem ser geradas e simulações podem ser realizadas em condições semelhantes às dentro da Terra.
Até agora, acreditava-se que o processo de transferência de calor no interior da Terra não era contínuo, mas de acordo com os resultados da equipe de pesquisa, verificou-se que o valor da condutividade térmica do edifício da ponte estava subestimado. Especificamente, verificou-se que o valor da condutividade térmica dos metais acima foi 1,5 vezes maior que o valor esperado até o momento. Acontece que a transferência de calor através dos metais é mais eficiente e, no final, a terra esfria mais rápido.
Resultados experimentais da condutividade térmica radiativa do manto inferior Pode-se observar que a condutividade térmica radiativa do manto aumenta com o aumento da pressão e da temperatura. (a) condutividade térmica radiante de acordo com o teor de magnésio e pressão, o grande ponto vermelho é o resultado do experimento acima (b) condutividade térmica radiante de acordo com a temperatura e teor de magnésio (c), (d) condutividade térmica radiante de acordo com o teor de bridgmanita modelo Brg100, Brg80 + Fp20 (Ferropericlase: óxido de ferro e magnésio) ⓒ Murakami et al. 2022
O fato de o núcleo da Terra estar esfriando muito mais rápido do que o esperado anteriormente suporta a hipótese de que a transferência de calor do núcleo da Terra é mais ativa do que se pensava anteriormente e que a transferência de calor pode desempenhar um papel importante no resfriamento do núcleo da Terra. De acordo com os resultados acima, estima-se que o processo de transferência de calor melhore a extração de calor do centro para o manto em cerca de 50%, o que pode acelerar a perda de calor de toda a Terra.
No entanto, os cientistas são da opinião de que, mesmo que a Terra esfriasse mais rapidamente, isso não afetaria a atual crise climática local. Isso ocorre porque o resfriamento dos planetas ocorre aproximadamente a cada bilhões de anos, enquanto o aquecimento atual da superfície da Terra ocorre em uma base decenal, resultando em um aquecimento significativamente frequente da superfície da Terra.
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