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日本理化学研究所测出地球液态外核极度缺碳-华体会官网

更新时间  2022-06-05 00:19 阅读
本文摘要:日本理化学研究所放射线光科学综合研究中心的中岛阳一尤其研究员,与东京工业大学地球生命研究所广濑孝教授的牵头研究小组日前宣告,他们通过在70万个大气压、2800开尔文(K)的超高压高温条件下测量出有液态铁合金的纵波速度,从而找到地球的液态外核碳极为缺少。 地球中心是半径为3500公里的金属核。金属核为两层结构,中心部分由液体的内核(液体铁合金)构成,外侧则由液态的外核(液态铁合金)围困。液态外核占到金属核质量的95%,其主要成分是铁,其他是氢、碳、氧、硅、硫磺等元素。

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日本理化学研究所放射线光科学综合研究中心的中岛阳一尤其研究员,与东京工业大学地球生命研究所广濑孝教授的牵头研究小组日前宣告,他们通过在70万个大气压、2800开尔文(K)的超高压高温条件下测量出有液态铁合金的纵波速度,从而找到地球的液态外核碳极为缺少。  地球中心是半径为3500公里的金属核。金属核为两层结构,中心部分由液体的内核(液体铁合金)构成,外侧则由液态的外核(液态铁合金)围困。液态外核占到金属核质量的95%,其主要成分是铁,其他是氢、碳、氧、硅、硫磺等元素。

但科学家并不理解各种元素的含量比例。由于金属核距地表最近距离大约为2900公里,必要测量其成分十分艰难。测量液态外核的成分不能根据地震波观测到的纵波速度、密度等物理方法展开。通过实验室重现实际的液体外核环境来测量液态金属合金纵波速度,与地震波观测的纵波速度展开较为,就需要获知其成分。

但是地球内部是超高压超高温的世界,液态外核的最上部具备135万个大气压和4000K以上的温度,实验室内很难重现这种无限大环境来展开液态铁合金的测量。  研究小组利用激光冷却钻石对覆以砧(DAC)装置和大型放射线光设施Spring-8,在高压高温状态下让实验材料变为了液态铁碳合金,在70万个大气压和2800K超高压高温条件下顺利测量了其纵波速度。研究结果找到,在液态外核中碳含量仅次于仅有为1.2wt%(重量百分比浓度)。

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在液态外核的轻元素10wt%含量中主要是由碳以外元素构成。如果需要测得液态外核中含有的轻元素的种类和数量,就可以分析出有产生地球磁场的核透磁电机的原理以及地球构成时金属核分离出来的状况。  该研究成果公开发表在近日出版发行的《大自然通讯》杂志上。


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