发布号
APP下载

证据确凿!你没看错,地球地核附近在下“铁”雪

天辉网络

01-08 22:01

最新研究表明,在地核附近,正在下雪!当然,此雪非彼雪,这种“雪”是由金属物质组成的,正是金属才能在地核附近的高温下自由游荡!

为什么地核附近会下铁雪呢?科学家们从理论上推断,在地球内部,环境极其炎热和高压。导致了地球主要的铁和镍核心被分为固体内部区域和液体外部区域。这个核心的运作被科学家认为是驱动我们星球保护性的磁层的重要原因,这就是为什么科学家决心要提高他们对它的理解。

近日一个国际科学家团队进行的新研究发现了地核的新情况,地球核心地区也得以降临大“雪”!他们的研究表明,在外核内部,铁的微小颗粒凝固并在外核顶部形成高达320公里厚的堆积物。这些发现可以极大地提高我们对影响整个地球力量的理解。

这项研究是由德克萨斯大学奥斯汀分校杰克逊地球科学学院的一组研究人员进行的,他们的领头人是四川大学原子和分子物理研究所的张友军教授。我们知道研究地球的深度不是一件容易的事情,因为探地雷达不可能探测到那样的深度,更别说直接取样了。于是研究人员不得不通过地震学来研究地球的内部,也就是研究由地质活动产生的声波,声波会有规律地穿过地球。通过测量和分析这些波,地质科学家能够更好地了解内部的结构和组成。近年来,他们注意到地震数据和当前的地核模型之间存在差异。从本质上说,测量到的波在通过外核底部时比预期的速度要慢,而在通过内核的东半球时速度要快。

为了解开这个谜团,科学家提出一个假说,铁粒子的结晶可能发生在外核,久而久之会形成一个“铁雪覆盖”的内核。而在内核和外核之间则存在一个泥浆层,泥浆层存在于内核和外核之间的理论最初是由S.I.Braginskii在1963年提出的,但科学家经过对核心的热和压力条件的普遍推断和认识之后否定了这个结果。

然而,通过在类核材料上进行的一系列实验和最近的科学研究,科学家证明外核的结晶确实是可能的。此外,他们还发现,外核最下层大约有15%是由铁基晶体构成的,这些铁基晶体最终会落到实心内核的顶部。“这是一件奇怪的事情,”Tenessee大学的助理教授NickDygert说。“外核内的晶体像雪一样飘落到内核上,绵延数百公里。”

这个过程与火山内部岩石的形成类似,也就是说地球的金属内核就像我们在地壳中更熟悉的岩浆房,研究小组甚至将铁颗粒在地球外核形成的过程与接近地球表面的岩浆房中所发生的过程进行了比较。矿物的压实在岩浆房中产生了所谓的“堆积岩”,而地球内部深处的铁颗粒的压实有助于内核的生长和外核的收缩。由于东、西半球厚度的变化可以解释速度的变化,这些粒子对外部核的累积可以解释地震的像差。

考虑到地核对整个地球现象的影响,比如前面提到的磁层和驱动构造活动的加热以及更多地了解它的组成和行为对于提高我们对这些更大的过程如何运作的理解是至关重要的。在这方面,张教授和他的同事进行的研究可能有助于解决有关地球内部及其形成的长期问题。因为地球内部和周围的磁场和电流产生的复杂力量对日常生活有不可估量的影响。

正如加州大学伯克利分校研究行星内部结构的地球科学教授布鲁斯·巴菲特所说:“将模型预测与异常观测联系起来,使我们能够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。

科学家表示,在生命的产生和演变方面,地球磁气圈的方式和构造活动发挥了至关重要的作用,而了解地球内部的动态也可以协助寻找可能适合人类居住的行星,更不用说外星生命!

猜你喜欢: