未知の現象が謎の新しい層を作成: ScienceAlert

地球の表面からの水は地球の奥深くまで到達する可能性があり、新しい研究では、水が液体金属コアの外側領域をどのように変化させるかを説明しています。

この発見は、地質学者を何十年も困惑させてきた、惑星内部の物質の薄い層の存在を説明できる可能性がある。

地球の地殻は、互いの下ですりつぶされ、滑り合う構造プレートで構成されています。 何十億年にもわたって、これは 沈み込み その地域は水を下に移動させた マント。

この水が地表から約 2,900 キロメートル (1,800 マイル) 下のマントルの中心境界に到達すると、強力な化学反応が引き起こされます。 韓国、米国、ドイツのチームは、これによって水素が豊富な上層が形成され、シリカが下部マントルに送り込まれることを示した。

「長年にわたり、地球の核とマントルの間の物理的な交換は最小限であると考えられていました。」 彼は言う。 アリゾナ州立大学の材料科学者ダン・シム氏は言う。

「しかし、高圧での私たちの最近の実験では、別の話が明らかになりました。水が核とマントルの境界に到達すると、水が核内のケイ素と反応してシリカを形成することがわかりました。」

の 外核鉄とニッケルの混合物は、地球の磁場の生成に重要な役割を果たし、本質的に地球上の生命を太陽風や放射線から守ります。 したがって、地球の内部がどのように機能し、時間の経過とともにどのように進化したかを理解することが重要です。

地球の核とマントルの境界はケイ酸塩から金属に急激に変化するが、化学交換についてはほとんどわかっていない。

何十年もの間研究者を登録する 地震波 地球の粘性のある内部を通して、厚さ数百キロメートルを超える薄い層が記録されていますが、これまで、この提案されている「Eプライム」層がどこから来たのかは誰も知りませんでした。

「私たちは、数ギガ年にわたる深海輸送にわたる核とマントルの間のこのような化学交換が、推定上の原層体Eの形成に寄与した可能性があることを示唆しています。」 彼は書く。

地震学者たちは、この変化した液体鉱物層の密度が低く、地震速度が遅いことを示唆するいくつかの異常な特徴をマッピングしました。 これらの密度の違いには、水素やシリコンなどの軽元素の濃度の違いが関与していると考えられています。

しかし、単一の光学要素の濃度が増加すると、密度が減少する一方で速度が増加するため、地震観測と初次 E 層の動的安定性を調和させることが困難になります。

ある軽元素の濃度が増加する一方で、別の軽元素の濃度が減少することが考えられる説明として提唱されています。 しかし、科学者たちはこの交換プロセスを知りませんでした。

チームは高温レーザーを使用した ダイヤモンドアンビルセル 核とマントルの境界における圧力と温度の条件を模倣します。

彼らは、地球の核に浸み込んだ水がそこにある物質と化学反応して外核を水素が豊富な層に変え、上昇してマントルに結合するシリカ結晶を分散させる可能性があることを示した。

核の上部に形成される水素が豊富でシリコンが少ない材料の層は、地震波の観測と一致して、密度が低くなり、速度が遅くなります。

ベースフィルムの変化は、フィルムに大きな影響を与える可能性があります。 深層水の循環研究チームは、彼らの発見は、私たちが思っていたよりも複雑な地球規模の水循環を示していると述べています。

「この発見は、私たちの 前のメモ 極度の圧力下で液体鉄中で水と炭素が反応して形成されるダイヤモンド。」 シム 彼は言う。「これは核とマントルの間のよりダイナミックな相互作用を示しており、重要な物理的交換を示しています。」

この研究は、 自然地球科学。