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哎,看哭了! 地心是个“大水库”?

已有 506 次阅读 2020-6-8 22:00 |个人分类:其他|系统分类:科研笔记| 地球热层

以前被告知地心是镍铁,现在又被告知地心是水。哎,看了想哭!连我的老师都相信了,让我感到悲伤!

试想一想:水可以承受多大的压力和温度?

 

1、地幔的负压有多大?——可借鉴海底负压增高递进的规律来推算,能量守恒,能够形成与地幔负压对应的正压就有多大。这个正压在哪里,在地心,在地轴。

2、地球自转是以地轴为轴心的旋转运动,地球自转需要多大的能量来驱动?——驱动地球自转的能量之源轴心还能保持怎样呢的物质形态?

地心在超高温,超高压的环境下,连铁镍这类金属化合物都不可能存在、水这些密度更低的化合物就更不可能存在,只能存特殊的高能物质形态,例如离子态物质,甚至是构成离子态物质的更初级组建水平,地心的能量之大,甚至可以散射到地表高空成为地球大气层数百千米厚度、超千度高温的热层!


转帖:

作者:冯维维 来源:中国科学报 发布时间:2020/6/4 18:51:40


地心是个“大水库”

 

 在围绕太阳旋转的圆盘状物质形成地球时,氢进入了将成为地球核心的地方。

图片来源:Gregoire Cirade

 

看过儒勒·凡尔纳的科幻小说《地心游记》后,你也想到地心历险去?别急,先学会游泳再说。一项新研究发现,地心可能包含了地球上大部分的水,比地表的海洋要多得多。

超过45亿年前,地球由围绕新生太阳旋转的氢气、尘埃和其他物质聚合而成。在地球形成的过程中,它的氢——水的组成部分,可能已经进入了地球正在形成的核心。或者,这些气体可能停留在最终冷却成为岩石地幔的那一层。


最近的研究表明,地球可能在其演化早期从富含氢的太阳星云中获得了大量的水,而地球中大量的水可能已经分裂成地核。目前对地球水的预算和分布的估计有很大的不确定性,其中大部分是由于缺乏关于地球深处的信息。研究人员试图通过分析氢在高压和高温下的行为模拟发生了什么,类似于在地幔和地核之间的边界上发现的氢。


作者估计了边界的温度和压力,以及氢在这些条件下会如何反应。他们发现,在地核—地幔分异和地核—地幔边界条件下,水的亲铁性随温度升高而减弱;然而,在岩心形成条件下,对于还原和氧化情况,水总是强烈地分割到铁液中。通过计算平衡铁硅酸盐熔体中氢的分布的经验计数方法也验证了水的亲铁性。


研究人员得出结论,地核可能扮演一个大型水库的角色,包含了地球上的大部分水。早期地球的氢有四分之三以上可能进入了地核。这些发现在某种程度上解释了通过测量地震速度所揭示的地核的低密度。

https://doi.org/10.1038/s41561-020-0578-1

 

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