趣味探索讯 简单来说,地球内部由内核,外核,地幔,地壳构成。时常给地球生命制造灾难的岩浆活跃在地幔层与地壳之间。3月5日,发表在美国物理学会的一项新研究表明:正是岩浆的运动,给地幔层下的外核液态铁输送氧气。这真的难以置信,氧气竟能与炽热铁水融合。
伦敦大学学院物理学家达里奥阿尔芬表示,尽管现在无法直接测察地球外核内所含的氧,因为数千公里厚的岩石圈阻碍着人类的进入。不过,阿尔芬和他同事结合了地震学,化学和太阳系形成学,得出了一个新研究结论。
新研究认为,每当地震发生时,地表上我们能感受到地下传来的隆隆声,这是一种地震时才会发生的地震波,它可以在地球内部传送,和超声波很相似。科学家指出,这种波能够提供地球内部线索,揭示氧气藏于地球外核液态铁中的事实。这的确越出了我们理解范围。
当地震波从岩心返回地表时,波形图形状表明地球内部外核液态铁的密度明显低于其内部实心铁芯。而密度的差异又会影响到地震形状和火山爆发行为。研究表明,这显然不是纯铁应有的特征。因为固体铁内核和密度对比应该为1.5%,但是地震学告诉我们它们密度比为5%。
这项研究表明有一些非铁元素混合在一起,使其质量变得更轻,而这种非铁元素就是氧。为什么液态铁水含有氧元素呢?阿尔芬说,活跃的岩浆将氧气带入地幔层,接着又被化学泵入外核。当铁原子处于液态时,可以自由地相互流动,导致不同元素共存。
不过当液态铁沉淀成固态内芯时,它的化学键就会变得僵硬,会自动吐出氧原子和其它杂质。就像咸海水中长出冰山一样,当海水冻结时,会自动排出杂质盐。因此,冰山最终成为漂浮在海洋上的固体淡水。尽管没有直接证据证明铁液体中较轻元素是氧。但是我们根据太阳系形成,用排除法算出氧元素。
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