Kristal magnesiowustite kehilangan keupayaan transmisi inframerah ketika dihimpit. Klik untuk membesarkan
Penyelidik dari Makmal Geofizik Institusi Carnegie telah menemui bahawa mineral tertentu berhenti melakukan cahaya inframerah ketika mereka mendekati teras Bumi. Walaupun mereka memancarkan cahaya inframerah dengan sempurna di permukaan, mereka benar-benar menyerapnya ketika dihancurkan oleh tekanan kuat di dekat teras Bumi. Penemuan ini akan membantu para saintis untuk memahami aliran panas di pedalaman Bumi dengan lebih baik, serta membantu mengembangkan model baru pembentukan dan evolusi planet.
Mineral yang dihancurkan oleh tekanan yang kuat di dekat teras Bumi kehilangan banyak kemampuan mereka untuk melakukan cahaya inframerah, menurut satu kajian baru dari Laboratorium Geofizik Carnegie Institution. Oleh kerana cahaya inframerah menyumbang kepada aliran panas, hasilnya menantang beberapa tanggapan lama mengenai pemindahan haba di mantel bawah, lapisan batuan lebur yang mengelilingi teras pepejal Bumi. Karya ini dapat membantu kajian mengenai bulu mantel - tiang besar magma panas yang dipercayai menghasilkan ciri seperti Kepulauan Hawaii dan Iceland.
Kristal magnesiowustite, mineral biasa di dalam Bumi, dapat menghantar cahaya inframerah pada tekanan atmosfera biasa. Tetapi ketika dihimpit lebih dari setengah juta kali tekanan di permukaan laut, kristal ini malah menyerap cahaya inframerah, yang menghalangi aliran panas. Penyelidikan ini akan muncul dalam jurnal Science edisi 26 Mei 2006.
Anggota kakitangan Carnegie Alexander Goncharov dan Viktor Struzhkin, bersama rakan pasca doktoral Steven Jacobsen, menekan kristal magnesiowustite menggunakan sel berlian berlian-ruang yang diikat oleh dua berlian superhard yang mampu menghasilkan tekanan yang luar biasa. Mereka kemudian menyinari cahaya yang kuat melalui kristal dan mengukur panjang gelombang cahaya yang menerimanya. Yang mengejutkan mereka, kristal yang dimampatkan menyerap banyak cahaya dalam julat inframerah, menunjukkan bahawa magnesiowustite adalah pengalir haba yang lemah pada tekanan tinggi.
"Aliran panas di bahagian dalam Bumi memainkan peranan penting dalam dinamika, struktur, dan evolusi planet ini," kata Goncharov. Terdapat tiga mekanisme utama di mana haba cenderung beredar di Bumi dalam: pengaliran, pemindahan haba dari satu bahan atau kawasan ke bahan lain; sinaran, aliran tenaga melalui cahaya inframerah; dan perolakan, pergerakan bahan panas. "Jumlah relatif aliran panas dari ketiga mekanisme ini sedang diperdebatkan," tambah Goncharov.
Magnesiowustite adalah mineral kedua paling umum di mantel bawah. Oleh kerana ia tidak menyebarkan haba dengan baik pada tekanan tinggi, mineral itu sebenarnya dapat membentuk tebat penebat di sekitar sebahagian besar inti Bumi. Sekiranya demikian, radiasi mungkin tidak menyumbang kepada aliran haba secara keseluruhan di kawasan-kawasan ini, dan konduksi dan perolakan mungkin memainkan peranan yang lebih besar dalam menyalurkan haba dari teras.
"Masih terlalu awal untuk memberitahu dengan tepat bagaimana penemuan ini akan mempengaruhi geofizik Bumi dalam," kata Goncharov. "Tetapi banyak yang kita anggap mengenai Bumi yang mendalam bergantung pada model pemindahan haba kita, dan kajian ini banyak mempertanyakannya."
Sumber Asal: Carnegie Institution
