
在发表在《科学进展》杂志上的一篇文章中,一组研究人员确定了一个新的压力尺度,这对了解地球的组成至关重要。他们使用来自RIKEN SPring-8中心独特的强大光谱仪的x射线,避免了以前工作中的一些大近似值,发现以前的尺度高估了压力超过20%,达到230千兆帕斯卡(230万个大气压),这是地球核心的压力。这就像有人跑马拉松,他们以为跑了42公里,但发现他们实际上只跑了34公里。虽然20%似乎是适度的调整,但它具有重大意义。
精确的压力刻度对于了解地球的构成至关重要。特别是,地核组成引起了激烈的争论,因为它对了解我们现在的星球和了解遥远过去太阳系的演变都很重要。虽然人们普遍认为地核主要是铁,但追踪地震产生的地震波传播的证据表明,地核也含有较轻的物质。当新的尺度被用来解释地震学模型时,研究小组发现,内核中轻物质的数量大约是先前预期的两倍,实际上,整个核心中轻物质的总质量可能是地壳的五倍,甚至更多——地壳是我们生活的那一层。
在这项新工作中,由理研SPring-8中心的Alfred q.r Baron和东北大学的Daijo Ikuta和Eiji Ohtani领导的团队使用非弹性x射线散射(IXS)来测量压力下铼样品的声速。一个极小的铼样本(
这项新研究提供了铼密度和压力之间的直接关系。Baron说:“在高压下测量铼的密度是直接和快速的,世界上有许多设施可以进行这样的测量。然而,测量声速要困难得多,而且,在这些压力下,可能只有使用RIKEN在SPring-8的BL43LXU上的光谱仪才能实现。”该团队已经完成了繁重的工作,因此其他科学家现在可以使用更容易测量的密度来确定压力。
正如Ikuta, Ohtani和Baron所说:“当我们使用我们的新尺度来解释金属铁在高压下的行为并将其与地球的地震模型进行比较时,我们发现隐藏在内核中的轻物质可能是之前预期的两倍。在考虑其他行星的结构时,可能会出现类似的变化,也许幅度更大。我们的工作还建议重新评估在与地核相似或更大的压力下测量的几乎所有材料特性的压力依赖性。”
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提交Ikuta et al.(2023)由几兆巴原始压力尺度揭示的地核密度赤字。科学通报。doi: 10.1126/sciadv。adh8706 /公开发布。来自原始组织/作者的材料可能具有时点性质,并根据清晰度,风格和长度进行了编辑。海市蜃楼。新闻不采取机构立场或立场,此处表达的所有观点,立场和结论仅代表作者的观点。点击此处查看全文。