地心之旅-用钻石铁砧模拟地核

时间:2020-04-22 17:18 来源:seo 作者:杏鑫 点击量:

地心之旅-用钻石铁砧模拟地核

为了研究在地球熔化的外核中发现的情况,研究人员成功地测定了液态铁的密度和声音在极高压下通过它的传播速度。他们使用高度专业化的钻石铁砧来压缩样本,并使用复杂的x射线测量来实现这一目标。他们的发现证实了熔融的外核比液态铁密度低,并给出了不同的数值。

朱尔斯·凡尔纳1864年的小说《地心之旅》带领探险家们展开了一场充满想象力的地下之旅,他们来到了地球的中心,在那里他们发现了一个巨大的洞穴,里面有史前的环境和恐龙。他们能到达那里多亏了一个像坦克一样的钻机,它能在火山间穿行。这听起来很有趣,但不必说,这与现实相去甚远。在现实中,研究人员利用一系列技术和仪器,从相对安全的地球表面探索地球内部。

地震仪器的测量地震穿过地球的映射的一些大的地球内部结构安排,感谢这早就知道地球的核心是一个坚实的核心包围一个液体外核密度较低。实验和模拟第一次向研究人员展示了以前无法获得的关于这个外核的细节。这些实验包含了一些有趣的细节。

要在地表上的地球中心重建这样的环境并不容易。地球与行星科学系项目助理教授Yasuhiro Kuwayama说。我们用金刚石铁砧把铁水试样在高温下压缩。但不仅仅是创造条件,我们还需要保持足够长的时间来进行测量。这才是真正的挑战。

液体样品比固体样品的密度更难测量,因为测量仪器需要更长的时间。但是,Kuwayama和他的团队以钻石铁砧为中心,精心制作了一个20多年来独一无二的实验装置,充分维护了他们的样本,以收集他们所需的数据。他们使用了来自日本SPring-8同步加速器的高度聚焦的x射线源来探测样品并测量其密度。

我们发现,在压力116吉帕、温度4350开尔文的情况下,像你在外核会发现的那样,液态铁的密度大约是每立方米10吨。Kuwayama解释道。作为参考,典型的室温是273k左右。所以这个样品比你的房间热16倍,密度是水的10倍。

与这种新的测量方法相比,地球外核的密度似乎比纯液态铁的密度低8%左右。这里的建议是,在熔融的外核中还有一些目前未被识别的其他轻元素。这项研究可以帮助其他人探索更多无法从地球深处获得的秘密。

重要的是要研究这些东西以了解更多,不仅是关于地球的核心,而且是关于其他行星的组成和行为。Kuwayama结束。重要的是,帮助我们找到这些新信息的不仅仅是精密的设备,还有细致的数学建模和分析方法。我们对这种方法的效果感到惊喜,并希望它能让我们对脚下的世界有更深入的了解。

参考:《极端条件下液态铁状况的方程》,由佐木弘、纪元老、中岛洋一、井喜洛、阿尔弗雷德·吉罗斯、阿尔弗雷德·卡古奇、佐力一郎、高村正彦、石川大辅、河野洋平和Yasuo Ohishi于2020年4月15日撰写。

当前位置:主页 > 地球知识 >

声明:本文杏鑫娱乐整理不代表个人观点,转载请注明原文,点击还能查看更多的文章;本文网址: http://www.kozbods.com/diqiu/1262.html

围观: 次 | 责任编辑:杏鑫

延伸阅读

SEO关键字



回到顶部