|
2 h2 |4 S8 @$ ~ IT之家 11 月 28 日消息,一系列新的实验表明,地核外部神秘的 E-prime 层是由于地核渗水形成的。 4 E9 L( F* v7 y) k, F
地质学家在 1990 年代,发现地球外核周围存在薄层,是围绕固体内核的液态金属漩涡海洋,并将其称为 E-prime 层或 E 层。
% m' X' q; a8 ~7 v, ] 6 }) y& d& K; |0 M# _
E-prime 层厚度超过 60 英里(100 公里),位于地球表面以下约 1800 英里(2900 公里),相比较地球内部的其他部分来说较薄。 ! x1 ~7 L' j; H! U9 A$ H
地质学家此前推测 E-prime 层是古代含铁的岩浆留下的,而 11 月 13 日发表在《自然地球科学》杂志上的一项新研究中,E-prime 层可能是下沉的构造板块等因素,导致水渗透进入,和与外核的金属表面发生反应而形成的。 " h% j, s( l& l( z1 t/ p* ~

" T9 }% F$ [4 R' L" i3 t6 K 这一过程可能产生了大量的硅晶体作为副产品,这些晶体已经被输送到地幔,从而改变了地幔的化学成分和物理性质。
0 }5 F5 w. X! S9 E {6 J1 t 为了验证这一假设,研究人员进行了一系列实验室实验,以复制水在强烈压力下与外核如何发生反应。他们使用了一种特殊的装置,可以在高温和高压下压缩和加热水和金属样品,然后使用 X 射线和声波来检测样品的变化。 ) w; j! N0 e& R: C( j8 }; r

9 ]" e. N% B# E T& g 
. t7 R$ S$ S$ H/ a/ C 他们发现,水中的氢替代了液态金属中的硅,这迫使硅以晶体形式从金属中排出。这些硅晶体的形状和大小与地震波在 E-prime 层中观测到的变化相一致,这表明 E-prime 层可能是一个富含氢而硅贫的外核层,这与先前对其成分的假设相悖。 ; A: T& v# c' b0 Q) y8 z
IT之家附上论文参考地址:Kim, T., O’Rourke, J.G., Lee, J. et al. A hydrogen-enriched layer in the topmost outer core sourced from deeply subducted water. Nat. Geosci. (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01324-x & k6 R2 K2 h& g; y
& t [; w; O4 E% U# ?0 A1 N% r
5 K+ n5 |$ F- D G% U |