@ 2017.02.04 , 11:00

地核中的失落元素被确认

铁和镍是已知地核的主要组成部分,而地核当然不止于此,对于其它未被探明的成分而言,科学家们已经对此进行了几十年的相关研究。

目前,通过模拟再现地球深处的高温高压环境,实验结果一致指向另外的地核主要成分为硅。

而这一研究结果将能够帮助我们更好的理解地球的形成过程,以及其它地球学科的研究。

Eiji Ohtani是本研究的主持人,在采访中他说道:地核的硅元素含量很高,至少在5%左右(地球的内核),而硅元素主要以溶解于铁-镍合金的的形式存在。

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漫漫求索路

主流理论认为地球的最内部核心为一个实心的球体,半径1200km左右。

要对如此深入的地心进行直接观测和研究是十分困难的,科学家主要通过地振波(seismic waves)来研究地心的结构。

而之前的研究表明,通过估算地心主要有总重占85%的铁和10%左右的镍构成。

为了对其余未知的5%的成分进行确认,Eiji Ohtani和他的团队制作了一些混有硅的铁-镍合金。

然后将这一混合物至于他们所模拟的地核深处的高温高压环境进行相关的测试和计算。

而相关的观测数据一致表明,这与之前观察到的地振波数据十分接近。

不过,还需要进行进一步的分析,来确认硅之外的元素,并进行一一排除的对比。

地核的形成

英国剑桥大学的Simon Redfern教授在评审该研究的时候称:这种复杂的实验十分令人激动,就像在你面前开了一扇窗,让你直面45亿年前地核刚形成之时的地核深处,这一合金球体是如何从岩石层慢慢脱离,聚拢成型,而又不让你被烤熟。

不过,相关的研究报告同时指出地核中也有大量的氧气成分。

相关的研究能够帮助科学家深刻的理解地球形成的过程。

特别对于不同情况下,如果氧气是十分有限的,这种情况被支持reducing conditions理论的学派所支持;也可能氧气十分充足,这一情况被支持oxidising的学派所支持。

而如果在40多亿年前,我们的地核中还还有大量的硅元素,如Ohtani教授的报告所指出的一样,将导致我们的星球成为相对的富氧环境。

反过来,如果地核吸收大量的氧,则会导致地核附近的地幔岩层缺乏元素。

所以,以上两种情况会是的地球初始形成在结合其他各种条件的相互影响下形成不同的结果。

以上是我们最新得到的结果,但不会是最后我们对地球核心的了解。欲知相关研究的详情,请看在旧金山举办的Geophysical Union的相关报告

本文译自 BBC,由译者 邻家乖蜀黍 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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