|
9 y7 e: R* E/ {4 O K" d IT之家 11 月 28 日消息,一系列新的实验表明,地核外部神秘的 E-prime 层是由于地核渗水形成的。
6 i/ Q* R1 Y( b c* L% y 地质学家在 1990 年代,发现地球外核周围存在薄层,是围绕固体内核的液态金属漩涡海洋,并将其称为 E-prime 层或 E 层。
6 w- c& _+ r" Q$ z' o
3 X( n- g& B) ?% U, N E-prime 层厚度超过 60 英里(100 公里),位于地球表面以下约 1800 英里(2900 公里),相比较地球内部的其他部分来说较薄。
3 U# m& X9 R7 x2 ~1 k# |* K# l. F; O 地质学家此前推测 E-prime 层是古代含铁的岩浆留下的,而 11 月 13 日发表在《自然地球科学》杂志上的一项新研究中,E-prime 层可能是下沉的构造板块等因素,导致水渗透进入,和与外核的金属表面发生反应而形成的。 / _4 f* E4 b, I# j2 o: i. E2 O
 ! z) t$ Z8 y0 A( Y# `/ N
这一过程可能产生了大量的硅晶体作为副产品,这些晶体已经被输送到地幔,从而改变了地幔的化学成分和物理性质。 : l4 N/ X$ l3 C3 d* G; u
为了验证这一假设,研究人员进行了一系列实验室实验,以复制水在强烈压力下与外核如何发生反应。他们使用了一种特殊的装置,可以在高温和高压下压缩和加热水和金属样品,然后使用 X 射线和声波来检测样品的变化。
* \" B! v U7 Y  ) o3 ^+ a9 B& `' P# h

+ P( O+ C9 S( y% O, W* n, a* o 他们发现,水中的氢替代了液态金属中的硅,这迫使硅以晶体形式从金属中排出。这些硅晶体的形状和大小与地震波在 E-prime 层中观测到的变化相一致,这表明 E-prime 层可能是一个富含氢而硅贫的外核层,这与先前对其成分的假设相悖。 ) w! F# w4 T9 L! R8 G
IT之家附上论文参考地址: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 & @) {$ a; D0 l3 f
/ A% q4 B. _9 E3 c V( u v
/ E" k, e6 ~& C( [/ p" e9 R |