地球的6300km深处你所不清楚的谜将揭开 - 『未解之迷』 - 会师楼中国甘肃白银会宁人家在线论坛

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发表于 2017-6-28 12:01 资料短消息加为好友

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地球的6300km深处你所不清楚的谜将揭开

地球层，显示内核和外核，地幔和地壳。

行星是否有磁场对于确定其是否可居住有很大的帮助。而地球有一个强大的磁层，可以保护生命免受有害的辐射，并保持太阳风不会剥离其大气层，星球中就像火星一样。它从一个更厚的大气层和液态水的世界变成今天的寒冷，干燥的地方。

因此，科学家长期以来一直试图了解地球的磁场。到目前为止，共识是地球的液体外芯在与地球旋转方向相反的方向上产生的发电效应。然而，东京工业大学的新研究表明，实际上可能是由于地球核心存在结晶产生的。

研究由东京科技大学地球生命科学研究所（ELSI）的科学家进行。根据他们的研究 - 最近在自然界出现的题为“二氧化硅结晶和地球核心的组成演化”的研究 - 驱动地球磁场的能量可能与地球核心的化学成分有关。

东京科技研究人员使用钻石砧和激光，对硅和氧气样品进行与地球核心类似的条件。

研究团队特别关心的是地球核心在地质时间上的冷却速度 - 这已经是一段时间的争论焦点了。而对于地球生命科学研究所所长以及地球生命科学研究所所长以及首席撰稿人，Kei Hirose博士来说，这是一项终身追求的事情。在2013年的一项研究中，他分享了研究结果，指出地球核心可能已经冷却比以前想象的更明显。他和他的团队得出结论，自地球形成（45亿年前）以来，核心可能已经冷却了高达1000°C（1832°F）。这些发现对于地球科学界来说相当令人惊讶，导致了一位科学家将其称为“新核心热悖论”。简而言之，这种核心冷却速度将意味着需要一些其他能源来维持地球的地磁场。

除此之外，与核心冷却问题有关的是关于核心化学成分的一些未解决的问题。正如京弘博士在东京技术发行公司所说：

“核心主要是铁和一些镍，但也含有约10％的轻合金如硅，氧，硫，碳，氢和其他化合物。我们也认为许多合金同时存在，但我们不知道每个元素的比例是多少。

地球及其周围的磁场和电流产生复杂的力量，对日常生活产生折不可估量的影响。

为了解决这个问题，Hirose和他在ELSI的同事进行了一系列实验，其中各种合金经受类似于地球内部的热和压力所必备的条件。这包括使用金刚石砧来挤压灰尘尺寸的合金样品来模拟高压条件，然后用激光束加热，直至达到极端温度。

在过去，铁核合金的研究主要集中在铁 - 硅合金或高压氧化铁。但是为了实验，Hirose和他的同事决定专注于硅和氧的组合，这被认为存在于外核中，并用电子显微镜检查结果。

研究人员发现，在极端压力和热条件下，硅和氧气样品结合形成二氧化硅晶体，其组成与地壳中发现的矿物石英相似。 Ergo的研究表明，外核中二氧化硅的结晶将释放出足够的浮力来驱动核心对流和发电效应。

作为ELSI的成员和研究的合着者约翰·赫恩隆德（John Hernlund）解释说：

“这一结果证明了对核心能量和演化的认识很重要。我们很兴奋，因为我们的计算表明，二氧化硅晶体从核心的结晶可以为地球的磁场提供巨大的新能源。“火星的横截面揭示了其核心遐想图。

这项研究不仅提供了证据来帮助解决所谓的“新核心热悖论”，也有助于提高我们对于地球和早期太阳系形成过程中的状况的了解。基本上，如果硅和氧在一段时间内在外核中形成二氧化硅的晶体，那么，一旦核心耗尽这些元素，该过程将停止。当这种情况发生时，我们可以预期知道地球的磁场将受到影响，这将对地球上的生命产生重大影响。当地球首次形成时，它也有助于对核心中存在的硅和氧的浓度施加限制，这可能会大大有助于我们了解有关太阳系形成的理论。

此外，这项研究可能有助于地球物理学家确定其他行星（如火星，金星和水星）如何在将来或过去何时具有磁场（并可能导致如何再次启动它们的想法）。甚至可以帮助外行星科学团队确定哪些外行星具有磁层，这将使我们能够找出哪些太阳系世界可以适应。

结束语：地球目前为止只有一个，爱护和扞卫地球是生活在这上面每个生物的责任。