地幔中为何有那么多重铁同位素?原因找到了

科技工作者之家 2020-04-15

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研究人员认为,地球内核可能正在“漏铁”。

液态铁核和岩石地幔之间的边界位于地球表面以下约1800英里处。在这里,温度陡然下降了一千多度。研究人员认为,较重的铁同位素会向温度低的区域移动并进入地幔中,而较轻的铁同位素则循环向下进入地核中。这一效应可能会导致地核物质渗入最下层地幔,使得重铁同位素富集于此。

“如果我们的结论正确的话,将有助于提升人类对地核-地幔相互作用的认识。”论文的作者、加州大学戴维斯分校地质学名誉退休教授、丹麦奥尔胡斯大学地球系统岩石学教授Charles Lesher说。

理解地核-地幔边界的物理过程对于解释深部地幔的地震图像,以及建立地球深部和地球表面之间的化学和热传导程度的模型非常重要。在高温高压下进行的实验中,Lesher和他的同事分析了铁同位素在不同温度区域间的移动。他们的发现可以解释,为什么地幔岩石中的重铁同位素多于太阳系早期的原始物质陨石中的重铁同位素。“如果这是真的,那么数十亿年来,地核中的铁元素一直在渗入地幔。”

研究小组进行的计算机模拟显示,在热的上升流地幔柱的帮助下,这种核心物质甚至可以到达地表。一些在海洋热点喷发的熔岩中富含着重铁同位素,Lesher和他的团队认为这可能是地核泄漏的标志。

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编译:Sky  

审稿:alone 

责编:雷鑫宇 

期刊来源: 《自然•地球科学》

期刊编号: 1752-0894

原文链接:

https://egghead.ucdavis.edu/2020/04/13/heavy-iron-isotopes-leaking-from-earths-core/

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