几十年过去了,地震学家们想象着在一层被发现的行星,只有几百公里厚这一层的起源,也就是我们所知的Eprimeyer,一直是amstery——直到现在
一个国际研究小组,包括亚利桑那州立大学地球与太空探索学院的科学家Dan Shim、Taehyun Kimand Joseph O’Rourke,已经发现来自地球表面的水可以深入到行星中,改变了金属最外层的组成,从而产生了一个独特的薄层硅晶体的图示来自地球外部的设备目录,减少了对产生化学反应的影响
他们的研究最近发表在自然地球科学上
研究表明,多年来,地表水已通过下降或亚导管的构造板块向地球外输送在到达离地表约1800英里的核心地幔边界时,这种水引发了边界化学相互作用,改变了核心的结构
与韩国延世大学的YongJaeLee一起,Shimand及其团队通过高压实验证明了用核心材料产生水化学反应这种反应形成了一个富含氢、硅耗尽的层,将最外层的核心区域变成了膜状结构此外,它的作用产生了硅晶体,这些硅晶体上升并整合到地幔中这种改良的液态金属层被认为密度较低,地震速度降低,最终与地震学家提出的正常特征对齐地球内部或外部俯冲和岩浆上升的图解在俯冲水与核心相遇的界面上,发生了剧烈的化学变化,在最外层形成富氢层,并在地幔底部沉积二氧化硅图片来源:延世大学
“多年来,人们一直认为地球核心和地幔之间的物质交换很小。然而,我们最近的高压实验揭示了不同的情况。我们发现,当水到达核心地幔边界时,它会与核心中的硅反应,形成硅,”他说“这一发现,再加上我们之前在极端压力下观察到的水与二氧化碳的反应形成的沉积物,指向了一个不可相互作用的机制,暗示了物质的实质性交换。”
这一发现促进了我们对地球内部过程的理解,表明全球水循环比以前更广泛将地表水循环与脱金属矿连接起来的地球化学循环中的二氧化碳基础含义的过滤“膜”
这项研究是由一个由地球科学家组成的国际团队进行的,他们使用了先进的实验技术,即阿尔贡国家实验室的先进光子源和德国电子同步加速器的PETRAIII,以复制核心边界的极端条件
ASU的团队成员和他们的关键角色是Kim,他开始了一个项目,即访问博士研究生,现在是地球与太空探索学院的博士后研究员;Shim,地球与太空探索学院的教授,他领导了高压实验工作;以及地球与太空探索学院的一位资深教授O’Rourke,他进行了计算模拟,以改进核心过滤层的格式和持久性李领导了延世大学的研究小组,以及关键的研究科学家Vitali Prakapenkaan和StellaCharitana的高级光子源和RachelHusband、NicoGiordanoa和Hanns PeterLierman的德国电子同步加速器
2024-01-20
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