新研究發(fā)現(xiàn)，在地幔層和地核交界處最常見一種礦物質(zhì)的導(dǎo)熱能力比以前認(rèn)知的強得多。這意味著，地球內(nèi)部冷卻的速度比科學(xué)家以前認(rèn)為的快得多。

現(xiàn)有的地球演化認(rèn)知模型是，地球剛誕生的時候溫度非常高，地表是一層很厚的、滾燙的巖漿海洋。后來地球逐漸冷卻，才形成了外面的地殼層。然而，地核的熱量還在不斷向外散發(fā)，推動了地幔對流、地殼板塊變動以及火山爆發(fā)等各種地質(zhì)活動。

不過科學(xué)家不知道地球冷卻的速度究竟怎樣，也不知道在未來什么時候以上這些由熱力推動的地質(zhì)活動會停歇下來。科學(xué)家知道地幔和地核交界層礦物質(zhì)的導(dǎo)熱性對這個過程的速度起到關(guān)鍵的作用。

研究稱這個交界層很關(guān)鍵，因為在這個區(qū)域地幔層粘稠狀態(tài)的巖石和外核層所富含的高溫液態(tài)鐵鎳合金直接接觸，而這兩層的溫差很大，所以很多熱量要穿過這個交界層，才能抵達(dá)外層。這個交界層所含的主要礦物質(zhì)是布里奇曼石（bridgmanite）。但是，以前受限于實驗條件，科學(xué)家難以估計這種礦物質(zhì)在那樣的環(huán)境下導(dǎo)熱性究竟怎樣。

現(xiàn)在，瑞士蘇黎世聯(lián)邦理工學(xué)院（ETH Zurich）的研究人員開發(fā)了一套利用脈沖激光加熱鉆石容器的光吸收測量系統(tǒng)，能夠在實驗室內(nèi)測量布里奇曼石在地下那樣的溫度和壓力條件下的導(dǎo)熱性。

主要研究者之一元彥村上（Motohiko Murakami）說：“這套測量系統(tǒng)顯示，布里奇曼石的導(dǎo)熱性是以前所知的1.5倍?！边@意味著，從地核流向地幔的熱量比以前所知的多。熱對流越強，地幔對流越快，地球冷卻得也越快。由于地殼板塊運動也由地幔對流所推動，這可能導(dǎo)致地殼板塊變動變快。

研究組還發(fā)現(xiàn)，地幔層的快速冷卻還會改變布里奇曼石的狀態(tài)，當(dāng)它冷卻后，會變成后鈣鈦礦（post-perovskite），而這種礦物質(zhì)導(dǎo)熱性比布里奇曼石更強。研究者認(rèn)為，將來地幔和外核交界層內(nèi)的后鈣鈦礦含量越來越多，并成為主要的礦物質(zhì)的時候，地幔層冷卻的速度將更快。