دانشمندان دریافته‌اند که زمین سریع‌تر از آنچه تصور می‌کردیم در حال سرد شدن است و این کشف ممکن است پیامدهای مهمی برای سیاره ما داشته باشد.

گذشته زمین با سرد شدن تدریجی همراه بوده است. در حدود ۴.۵ میلیارد سال پیش، زمانی که زمین جوان بود، سطح آن تنها از یک اقیانوس عمیق از گدازه به‌شدت داغ تشکیل شده بود. [این سطح] با گذشت زمان سرد شد تا پوسته‌ای را تشکیل دهد که امروزه ما روی آن راه می‌رویم.

این روند طیفی از فرایندها را به جا گذاشت که امروز زمین ما را فعال نگه می‌دارد؛ از جمله آتشفشان‌ها و زمین‌ساخت‌ [یا اصطلاحا تکتونیک‌های] صفحه‌ای.

اما اینکه این سرد شدن دقیقا با چه سرعتی صورت می‌گیرد و چه زمان به پایان می‌رسد، به شکل یک معما باقی مانده بود. این پرسش مهمی است؛ زیرا می‌تواند به ما بگوید سیاره ما چه مسیری را طی می‌کند و چگونه و چه زمانی ممکن است با نوعی مرگ مواجه شود و از آن چیزی مانند سیارات غیرفعال از قبیل مریخ به جای بماند.

یکی از راه‌های پاسخ به این پرسش، بررسی دقیق مواد معدنی تشکیل‌دهنده مرز بین هسته زمین و گوشته آن است. این جایی است که سنگ با هسته مذاب تلاقی می‌کند و از این رو، این بخش یکی از قسمت‌های مهم است که سرعت سرد شدن را تعیین می‌کند.

البته در واقع بررسی این لایه دشوار است، زیرا در اعماق [زمین] زیر پای ما واقع شده و آزمایش روی آن دشوار است. در عوض، دانشمندان در یک مطالعه جدید در آزمایشگاه، چگونگی انتقال حرارت از طریق مواد تشکیل‌دهنده این مرز را بررسی و از این [آزمایش‌ها] برای درک آنچه ممکن است درون سیاره ما رخ دهد، استفاده کردند.

آن‌ها ماده معدنی بریجمنایت (bridgmanite) را که بیشتر این لایه را تشکیل می‌دهد، بررسی کردند و زمانی که دریافتند این ماده رساناتر از آن است که تصور می‌کردند، حیرت‌زده شدند [چرا که] این موضوع نشان می‌داد که گرما نیز احتمالا با سرعت بیشتری از هسته خارج می‌شود. 

[بریجمنایت با فرمول شیمیایی Mg,Fe)SiO3) ترکیبی است که در سال ۲۰۱۴ به نام پرسی ویلیام بریجمن، فیزیکدان برنده جایزه نوبل فیزیک ۱۹۴۶ نامگذاری شد]

موتوهیکو موراکامی، استاد موسسه فناوری فدرال زوریخ (ETH) که روی این پژوهش کار می‌کند، می‌گوید: «این روش اندازه‌گیری به ما این امکان را داد که ببینیم که هدایت گرمایی بریجمنایت در حدود ۱.۵ برابر بیش از آن است که تصور می‌شد.»

در صورتی که زمین با سرعت بیشتری سرد شود، اثرات مختلف این روند نیز تغییر خواهد کرد. زمین‌ساخت صفحه‌ای نیز -که با جابه‌جایی گوشته درحرارت رخ می‌دهد- می‌تواند برای مثال زودتر از آنچه تصور می‌شد، کند شود.

به علاوه، این روند ممکن است حتی در آینده شتاب بیشتری نیز پیدا کند. با سرد شدن بریجمنایت، این ماده به پساپروسکایت تبدیل می‌شود و این فرایند ممکن است با سیطره  بیشتر مواد رسانا سرعت بیشتری پیدا کند.

موراکامی می‌گوید: «نتایج ما در خصوص تکامل دینامیکی زمین می‌تواند به ما دیدگاه جدیدی بدهد. این نتایج نشان می‌دهند که زمین مانند سایر سیارات سنگی عطارد و مریخ، در حال سرد شدن است و به‌مراتب سریع‌تر از حدانتظار غیرفعال می‌شود.»

اما کلیت ماجرا همچنان رازآلود باقی می‌ماند. دانشمندان امیدوارند که اینک پژوهش‌های بیشتری برای درک درون زمین و فهم دقیق‌تر زمان‌بندی [این رویدادها] انجام دهند.

این تحقیق در یک مقاله با عنوان «رسانایی حرارتی تابشی تک‌بلور بریجمنایت در مرز جُبه-هسته با پیامدهای تکامل حرارتی زمین» اخیرا در مجله «مقالات علوم زمینی و سیاره‌ای» (EPSL) منتشر شده است.