Il nostro pianeta Terra ha avuto origine a partire da 4.5 miliardi di anni fa. Allora era un enorme massa con oceani di magma a temperature elevatissime e, la sua evoluzione, non è altro che il raffreddamento raggiunto fino al presente. Tuttavia, i suoi processi attivi non si sono di certo fermati, ciò lo si nota attraverso il suo mantello, le placche tettoniche e i vulcani. I ricercatori dell’ETH di Zurigo hanno scoperto che minerali al confine tra il nucleo della Terra e il suo mantello conducono bene l’energia termica e, per questo motivo, il calore della Terra potrebbe scemare più velocemente di quanto si pensasse.
Per essere più precisi, la trasmissione di calore mediante minerali presenti tra il confine del mantello e del nucleo terrestre spiegherebbe la velocità con cui si è raffreddato il pianeta Terra nel corso del suo mutamento.
Tale spiegazione diventa importante poiché si tratta dell’esatta posizione di quando mantello e nucleo entrano a stretto contatto. Il particolare minerale di cui parliamo è la bridgamite, un silicato di ferro magnesio che è stato scoperto nella condrite, un meteorite roccioso detto Tenham L6. Comunque sia, la ricerca è molto difficile nello stimare quanto calore la bridgamite riesce a trasmettere tra il mantello e il nucleo dato che il gradiente di temperatura è molto alto tra i due strati.
In questo studio, hanno ideato un sofisticato sistema di misurazione della conduttività termica del minerale in condizioni di pressione e temperatura presenti nel suo stato naturale all’interno della Terra. L’esperimento è stato condotto dal professor Motohiko Murakami dell’ ETH e suoi colleghi del Carnegie Institution for Science utilizzando l’assorbimento ottico in un’unità diamantata riscaldata attraverso un laser pulsato per quanto riguarda le misurazioni.
I risultati ottenuti tramite questo sistema di misurazione di recente sviluppo, dichiarano che la brigdamite ha una trasmissione termica 1,5 volte superiore all’idea formulata nelle proprie teorie, per giunta, i dati suggeriscono che la temperatura all’interno del sistema terrestre, in particolare tra il nucleo e il mantello, è molto più elevata rispetto a quanto si pensasse. Di conseguenza, un maggiore flusso di calore aumenta la convezione del mantello, un fenomeno fisico riguardante un tipo di trasporto causato da un gradiente di pressione e dalla gravità costituita da moti di circolazione all’interno del fluido. Infine, questa convezione accelera il raffreddamento del pianeta in cui viviamo.
Con l’incremento della convezione del mantello, la tettonica delle placche non sarebbe più in grado di tenersi dato che è mantenuta dai moti della stessa convezione e andrebbe a decelerare così da confutare tutte le teorie basate sui precedenti valori di trasmissione termica. Tuttavia, Murakami e i suoi colleghi hanno mostrato che l’incremento dei moti convettivi andrebbe a mutare anche le fasi minerali stabili della bridgamite che segnano il confine tra il mantello e il nucleo. Questo processo porterebbe all’emergere di un altro minerale conosciuto come post-perovskite. Non appena inizia a dominare il confine tra il mantello e nucleo, questo minerale accelererà ulteriormente il raffreddamento della Terra attraverso la sua conduttività di calore che, a detta degli studiosi, risulta essere superiore alla funzione della normale brigdamite.
Per concludere, è importante tenere presente come i pianeti rocciosi, ad esempio Marte e Mercurio, e in questo caso la Terra stiano accelerando il processo di raffreddamento.
Gli studi odierni non possono ancora dire con certezza quanto tempo ci vorrà prima che la Terra di raffreddi. A tal proposito gli scienziati dovranno focalizzarsi su una maggiore comprensione sulla funzione del mantello e dei moti convettivi, solo così potremo ampliare e migliore i nostri studi.