IT 之家 11 月 28 日消息,一系列新的實驗表明,地核外部神秘的 E-prime 層是由于地核滲水形成的。
地質學家在 1990 年代,發現地球外核周圍存在薄層,是圍繞固體内核的液态金屬漩渦海洋,并将其稱爲 E-prime 層或 E' 層。
E-prime 層厚度超過 60 英裏(100 公裏),位于地球表面以下約 1800 英裏(2900 公裏),相比較地球内部的其他部分來說較薄。
地質學家此前推測 E-prime 層是古代含鐵的岩漿留下的,而 11 月 13 日發表在《自然地球科學》雜志上的一項新研究中,E-prime 層可能是下沉的構造闆塊等因素,導緻水滲透進入,和與外核的金屬表面發生反應而形成的。
這一過程可能産生了大量的矽晶體作爲副産品,這些晶體已經被輸送到地幔,從而改變了地幔的化學成分和物理性質。
爲了驗證這一假設,研究人員進行了一系列實驗室實驗,以複制水在強烈壓力下與外核如何發生反應。他們使用了一種特殊的裝置,可以在高溫和高壓下壓縮和加熱水和金屬樣品,然後使用 X 射線和聲波來檢測樣品的變化。
他們發現,水中的氫替代了液态金屬中的矽,這迫使矽以晶體形式從金屬中排出。這些矽晶體的形狀和大小與地震波在 E-prime 層中觀測到的變化相一緻,這表明 E-prime 層可能是一個富含氫而矽貧的外核層,這與先前對其成分的假設相悖。
IT 之家附上論文參考地址: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