地下約4000公里處,鐵的晶體構造會發生改變
探索
04-13
地球由表及裡分為地殼、地幔、外地核、內地核等部分,外地核位於地下深約2900公里至5100公里處,它由液態鐵等物質構成。學界普遍認為,液態鐵對流造就了地球磁場。
日本東京工業大學和海洋研究開發機構的科研人員說,他們在實驗裝置內模擬外地核的高溫高壓狀態,並用位於兵庫縣的大型同步輻射加速器「SPring-8」,分析隨溫度和壓力變化的液態鐵晶體構造。
他們發現,當壓力超過240萬個大氣壓,溫度超過3700攝氏度時,鐵的晶體構造會發生改變。而這個壓力和溫度剛好相當於地下約4000公里處的環境,這一深度正好位於外地核中心區域附近。
根據上述結果,研究人員又用計算機模擬了液態鐵在外地核內的運動。他們發現兩種晶體構造不同的鐵,以外地核中心區域附近為界,分別對流。而此前很多研究者認為外地核內部是均一構造。
參與上述實驗的研究者認為,這一發現不僅有助於探索地核,而且能為研究地球磁極移動提供線索。
領導這項研究的東京工業大學教授廣瀨敬指出,外地核中兩層結構的對流可能會因為溫度和壓力差變得不穩定,其構造或許會周期性地失去平衡,甚至導致地球磁極發生重大移動。這種移動的時間間隔沒有明顯規律,也未發現會對動植物生存造成不良影響。
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