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由于过度活跃的原子相互推挤,地球的固体内核“出奇地柔软”

本站发布时间:2023-11-16 16:12:44

内核是一个巨大的球形金属块,主要是铁,跨度约760英里(1220公里),可以追溯到至少10亿年前。内芯被外芯包裹着—旋转的液态金属海洋—这反过来又被一层被称为地幔的巨大熔融岩石所包围,地幔就在我们生活的固体地壳下方 

我们星球中心的压力是巨大的,因此专家们最初认为核心必须是完全固体的,其中排列在巨大六边形晶格中的铁原子必须永久固定 

但在2021年,地震产生的地震波揭示了内核内部存在许多不一致之处,这导致一些科学家将其描述为一个“糊状的隐藏世界”。随后的研究表明,这可能是由于液态铁的漩涡被困在堆芯内部,或者堆芯处于“超离子状态”,“来自碳和氢等其他元素的原子不断地在核心的巨大铁原子晶格中晃动。

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研究员林荣福(Jung Fu Lin)举起了内核六角铁原子晶格的模型

这项新研究于10月2日发表在《地球、大气和行星科学》杂志上,为内核内部发生的事情提供了另一种解释 

研究人员在实验室中重现了内核内的高压,并观察了铁原子在这些条件下的行为。然后,科学家们将这些数据输入一个计算机学习程序,创建一个模拟的虚拟核心,他们称之为“超级单元”。使用超级单元,研究小组能够看到铁原子是如何在其所谓的刚性结构中移动的 

研究合著者、德克萨斯大学奥斯汀分校的地球物理学家林荣福在一份声明中说,研究结果表明,内核内的原子可以“比我们想象的移动得更多” 

模拟显示铁原子组如何在“超级单元”中移动;研究人员在声明中写道,这有点像晚餐客人在不增加或移除椅子的情况下改变餐桌上的座位。这种运动被称为“集体运动”

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