地核可能隐藏着相当于 45 个海洋的水量

实验室创造的地球深处条件表明,地核的化学成分充满了氢。

来源:ZME科学

地核经常被描述为一个由铁水和镍组成的巨大球体。现在,一项新的研究认为,它也是氢的主要储存场所,氢可能相当于数十个海洋的水量,被锁在我们脚下深处的金属中。

在这项研究中,苏黎世联邦理工学院村上元彦 (Motohiko Murakami) 领导的研究人员进行了实验室实验,旨在模拟地球形成过程中存在的强压力和热量。他们得出的结论是,当行星内部分层时,氢可能很早就进入了核心,与硅和氧一起移动。

如何在我们无法采样的地方找到氢气?

没有钻头可以到达地核。地震波有助于观察其内部(不同的材料对地震波的反应不同,您可以利用这种效应来绘制地下深处的结构图),但地核的条件非常极端,以至于将实验室数据与真实的地球内部相匹配是很棘手的。因此,该团队使用激光加热的金刚石砧室重新创造了核心形成条件——两颗微小的钻石以远远超出表面压力的压力挤压样品,同时激光将温度提高到数千度。

在他们的装置中,一个含水的水晶胶囊中装有一小块金属铁。当铁熔化时,氢、氧和硅移动到液态金属中。然后研究人员快速“冷冻”样品,以便他们可以检查原子最终的去向。具有挑战性的部分是在这些条件下在致密金属内发现氢(最轻的元素)。

“利用最先进的断层扫描技术,我们终于能够可视化这些原子在金属铁内的行为,”前博士后研究员、该研究的第一作者黄东阳说。

这部分很重要,因为它提供了一种机制,可以让氢在核心形成过程中向下流动,而不是停留在表面附近。

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