Neznámý jev vytváří záhadnou novou vrstvu: ScienceAlert

Neznámý jev vytváří záhadnou novou vrstvu: ScienceAlert

Voda ze zemského povrchu si může najít cestu hluboko do planety a nový výzkum vysvětluje, jak mění vnější oblast tekutého kovového jádra.

Tento objev by mohl vysvětlit přítomnost tenké vrstvy materiálu uvnitř planety, která mátla geology po celá desetiletí.

Zemská kůra je tvořena tektonickými deskami, které se brousí a podsouvají pod sebe; Za miliardy let, tohle Subdukce Oblasti posunuly vodu dolů plášť.

Když tato voda dosáhne hranice jádra, asi 2900 kilometrů (1800 mil) pod povrchem, spustí silnou chemickou reakci. Tým z Jižní Koreje, USA a Německa ukázal, že to vytváří horní vrstvu bohatou na vodík a posílá oxid křemičitý do spodního pláště.

„Po mnoho let byla fyzická výměna mezi zemským jádrem a pláštěm považována za minimální.“ On říká Materiálový vědec Dan Shim z Arizonské státní univerzity.

„Nicméně naše nedávné experimenty při vysokém tlaku odhalují jiný příběh. Zjistili jsme, že když voda dosáhne hranice mezi jádrem a pláštěm, reaguje s křemíkem v jádru a tvoří oxid křemičitý.“

Ilustrace nitra Země odhalující subdukující vodu. (Univerzita Yonsei)

a Vnější jádroSměs železa a niklu hraje důležitou roli při vytváření magnetického pole Země, které v podstatě chrání život na planetě před slunečním větrem a zářením. Je tedy důležité pochopit, jak funguje vnitřek Země a jak se vyvíjel v čase.

Hranice mezi zemským jádrem a pláštěm se prudce mění ze silikátové na kovovou a o chemických výměnách je známo jen málo.

Po desetiletíRegistrovat výzkumníky Seismické vlny Prostřednictvím viskózního nitra Země byla zdokumentována tenká vrstva o tloušťce více než několik set kilometrů, ale až dosud nikdo nevěděl, odkud se tato navrhovaná vrstva „E Prime“ vzala.

„Navrhujeme, že taková chemická výměna mezi jádrem a pláštěm během gigaletů hlubokého vodního transportu mohla přispět k vytvoření domnělého protostrata E.“ Napsal.

READ  Podívejte se na planety Jupiter, Venuši, Mars a Saturn na obloze v dubnu 2022

Seismologové zmapovali některé neobvyklé rysy, které naznačují, že tato změněná tekutá minerální vrstva bude méně hustá a bude mít pomalejší seismické rychlosti. Předpokládá se, že tyto rozdíly v hustotě zahrnují různé koncentrace lehkých prvků, jako je vodík nebo křemík.

Ale zvýšení koncentrace jediného optického prvku by způsobilo zvýšení rychlosti a snížení hustoty, což by znesnadnilo sladění seismického pozorování s dynamickou stabilitou primární E vrstvy.

Jako možné vysvětlení bylo navrženo zvýšení koncentrace jednoho světelného prvku a snížení koncentrace jiného. Vědci však o tomto výměnném procesu nevěděli.

Tým použil horký laser Diamantové kovadlinkové buňky Napodobit tlakové a teplotní podmínky na rozhraní jádra a pláště.

Ukázali, že voda nasáklá do zemského jádra může chemicky reagovat s tamními materiály, aby přeměnila vnější jádro na vrstvu bohatou na vodík a rozptýlila krystaly oxidu křemičitého, které stoupají a spojují se s pláštěm.

Krystalové struktury stoupající z ohnivé kapaliny
Ilustrace krystalů oxidu křemičitého vynořujících se z tekutého kovu ve vnějším jádru Země v důsledku subdukce vody, která způsobuje chemickou reakci. (Dan Shim/Arizonská státní univerzita)

Vrstva materiálu bohatého na vodík a chudého na křemík, která se tvoří v horní části jádra, bude mít nižší hustotu a nižší rychlost, což je v souladu s pozorováním seismických vln.

Měnící se základní fólie může mít zase významný dopad na fólii Hluboký koloběh vodyTým tvrdí, že jejich zjištění poukazují na globální koloběh vody, který je složitější, než jsme si mysleli.

„Tento objev spolu s naším Předchozí poznámka Z diamantů vzniklých reakcí vody s uhlíkem v tekutém železe pod extrémním tlakem.“ Shim On říká„To naznačuje mnohem dynamičtější interakci mezi jádrem a pláštěm, což naznačuje významnou fyzickou výměnu.“

Studie byla zveřejněna v Přírodní vědy o Zemi.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *