科學家發現,地球核心中存在液態金屬氮
氮是地球上最豐富的元素之一,主要以氣體形式存在。然而,在地球的中心深處,氮是一種液態金屬。
這一新見解是科學家在研究氮的行為時所形成的,他們將氮暴露在模擬的地球最深層的極端環境下。研究人員認為他們的最新研究可以幫助專家了解地球是如何從數十億年前太空中的元素形成的。氮氣佔地球大氣的78%,最新研究還可以為氮的最基本結構提供新的見解。
液態金屬氮
來自英國、美國和中國的一個國際研究小組使用了先進的技術來重現地球核心的環境。通過應用動態激光加熱,研究人員能夠將壓縮的氮氣加熱超過3000攝氏度。他們也用同樣的高能光束施加壓力,使壓力超過地球表面的大氣壓力的百萬倍。然後,研究人員利用快速分光法觀察了氮在超高壓力和溫度下的情況。他們發現,在這種環境下,地球中心的氮以液態金屬形式存在。
這對地球意味著什麼?
這項新研究的結果發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上,它可以為研究行星形成的專家提供新的觀點。研究人員認為,它也可以為為什麼地球富含氮提供新的解釋。在太陽系的所有行星中,地球是唯一一個充滿氮的世界,它主要以氣體形式存在。
愛丁堡大學物理與天文學院的Stewart McWilliams表示,來自地球核心的氮可能已經從岩層中上升,變成了地球大氣中的氣體。地球的大氣是所有行星中唯一一個氮是主要成分,比氧都多。他們的研究表明這種氮可能是從地球深處產生的。
地球核心
地球由三層組成:地殼,名為地幔的熱層,以及地核。
在很長一段時間裡,科學家認為地球的核心是一個純鐵的固體球。然而,後來的發現推翻了這一理論,因為科學家發現,核心實際上有兩層:一個溫度高達5000攝氏度的由液態鐵和鎳組成的外核,以及一個溫度高達6650攝氏度,1200千米厚的固體內核。內核里的極高壓力使其成為固體。
科學家認為內核與外核的相對旋轉是產生地球磁場的原因。這個磁場是保護地球免受來自太陽的帶電粒子的傷害。
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