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科学家沸腾了!人类首次发现地核内在下铁“雪”

时间:2020-02-13 21:27:04

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科学家沸腾了!人类首次发现地核内在下铁“雪”

我们知道,地球由表至内可分为三个结构,分别是地壳、地幔、地核。其中最深处的地核最为神秘,地核又称铁镍核心,其物质组成以铁、镍为主,又分为内核和外核。地核中心的温度是6000摄氏度,压力可达到350万个大气压。但是科学家始终对地核的详细情况不明所以,期望能够找出有关地核形成的线索或者蛛丝马迹。

根据一项新的研究,地球内核正在下雪!这种雪不是一般的雪,它是由微小的铁颗粒构成的,比地球表面的任何雪花都要重得多。它们从熔融的外核落下,堆积在内核的顶部,形成覆盖内核的厚达200英里的覆盖层,你完全可以想象地核内下雪的情景,很美,但是很可怕。

而且地球的内核在地球巨大的压力和“铁雪”的覆盖下异常炎热,科学家表示这种现象有助于更好地了解影响整个地球的力量。德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院教授表示:“地球的金属核心就像一个岩浆房,我们只有在地壳中才能更了解它。”

由于地核无法取样,因此科学家们只能通过记录和分析地震波(一种能量波)经过地球时发出的信号来研究地核。然而,最近的地震波数据与根据目前的地核模型预计的值之间的像差提出了问题。当这些波通过外核底部时,它们的移动速度比预期的要慢,当它们穿过顶部内核的东半球时,它们的移动速度比预期的要快。

这项研究表明铁雪覆盖地核是地核转变的原因之一。科学家S.I.Brakkksiii在20世纪60年代初提出,在内核和外核之间存在淤浆层,但是关于核心环境中的热和压力条件的普遍知识推翻了该理论。然而,从科学家对类核材料进行的实验以及从最近的科学文献中获得的新数据发现,结晶是可能的,最下面的外核大约有15%可以由铁基晶体构成,这些铁基晶体最终落在液体外核上,落在固体内核的顶部。专家表示,这是一件奇怪的事情,外核内的晶体像雪一样飘落到内核上,可以绵延数百公里。

研究人员指出,堆积的积雪是造成地震像差的原因。泥浆状的成分减缓了地震波的传播。雪堆大小的变化,比如东半球较薄,西半球较厚正好解释了雪堆速度的变化。核内边界不是一个简单光滑的表面,因此这可能会影响热传导和核的对流。

这项研究将铁颗粒的降雪与靠近地球表面的岩浆房中发生的一个过程进行了比较,后者包括熔体中结晶出来的矿物质和黏合在一起的过程。在岩浆房中,矿物的压实形成了所谓的“堆积岩”。在地核中,铁的聚合作用有助于地核的生长和地核的收缩。考虑到地核对影响整个地球的现象的影响,从产生地核的磁场到放射出驱动构造板块运动的热量,了解地核的组成和行为有助于理解这些更大的过程是如何运作的。

加州大学伯克利分校(University of California, Berkley)研究地球内部的地球科学教授布鲁斯·巴菲特(Bruce Buffet)表示,这项研究面临着有关地球内部长期存在的问题,甚至可能有助于揭示更多有关地球核心是如何形成的问题。

他说:“将模型预测与异常观测联系起来,可以让我们推断出可能的液体内核组成,并可能将这些信息与行星形成时的普遍条件联系起来。而这些初始条件是地球成为我们所知的行星的一个重要因素。”

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