Ученые выяснили, что Земля превратится в безжизненный кусок камня. И это произойдет намного быстрее, чем считалось ранее

Земле около 4,5 млрд лет. Когда планета только сформировалась, это была намного более экстремальная среда: невероятно высокие температуры, которые исключали возможность существования на поверхности практически всего, кроме океанов магмы. Со временем поверхность остывала, появилась земная кора, на которой позднее возникла жизнь.

Тем не менее, под поверхностью Земли до сих пор существует конвекционное динамо, которое обеспечивает планете возможность существовать, а жизни на Земле — процветать. Благодарить за это мы должны не только Солнце и атмосферу, но и источники тепла, скрытые глубоко в недрах планеты.

Поддержание жизни человечества — это прекрасно, однако тепловым механизмам все равно, какие условия нам удобны, а какие нет. Внутренняя часть Земли продолжает охлаждаться — в конце концов она полностью затвердеет, вся геологическая активность прекратится, а наша планета станет похожа на Марс или Меркурий — огромный безжизненный космический камень, вращающийся вокруг Солнца.

Исследование ученых из Швейцарской высшей технической школы (ETH Zurich), опубликованное в журнале Earth and Planetary Science Letters, показывает, что произойти это может намного раньше, чем считалось ранее.

Мы до сих пор не можем рассчитать скорость охлаждения Земли, а потому ученые не могут точно сказать, сколько времени пройдет, прежде чем охлаждение внутренних слоев Земли остановит тепловые процессы, поддерживающие глобальные температуры и углеродный цикл. Ответ может заключать в измерении теплопроводности материала, находящегося между ядром Земли и мантией — бриджманита.

Экспериментально теплопроводимость бриджманита проверить не так просто — все-таки он находится глубоко в недрах нашей планеты. Окружающие условия очень влияют на теплопроводность, а потому обычная проверка в лаборатории также не вариант.

Тем не менее, международная группа ученых под руководством планетолога Мотохико Мураками создала сложную систему, которая позволит им рассчитать этот показатель, воссоздав давление и температуру внутренней части Земли. Исследователи облучили монокристалл бриджманита лазерами, разогрев его до 2166 °C и увеличив давление до 80 гигапаскалей (примерно в 800 тыс. раз больше, чем на поверхности планеты) — это приближенно к условиям между ядром и мантией Земли.

Оказалось, что теплопроводность бриджманита в 1,5 раза больше, чем предполагалось ранее. Более того, когда он охлаждается, бриджманит превращается в постперовскит — еще один материал, который обладает еще большей теплопроводностью. Получается что-то вроде эффекта снежного кома, который постепенно охлаждает нашу планету.

Получается, ядро остывает еще быстрее, чем считали ученые, а значит и все недра нашей планеты также охлаждаются быстрее. Это, в свою очередь, может привести к тому, что тектоника плит, которая поддерживается теплом мантии, будет замедляться. Из-за этого планета будет постепенно «каменеть» и, в конце концов превратится в большой кусок безжизненной породы.

Насколько быстрее происходят эти процессы — исследователи пока не могут ответить. Вопрос охлаждения планеты пока что вне нашего понимания, и ученым потребуется еще не одно глубокое исследование, чтобы лучше разобраться в нем — к примеру, изучить, как на вулканическую активность может влиять распад радиоактивных элементов, тепла от которого может быть достаточно для поддержания вулканической активности.

«Результаты нашего исследования могут дать нам новый взгляд на эволюцию динамики Земли. Они предполагают, что Земля, как и другие твердые планеты вроде Меркурия и Марса, остывает и становится неактивной гораздо быстрее, чем ожидалось», — говорит Мураками.

Радует (насколько в этом контексте подходит это слово), что ни мы, ни наши правнуки не доживут до момента «окаменения» Земли. Скорее всего, Земля станет непригодной для жизни задолго до этого — к примеру, из-за деятельности человека или расширения Солнца.