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地球是太陽系的核心

生活 更新时间:2024-07-01 01:53:40

地球是太陽系的核心(科學家終于找到了地球核心比太陽的表面更熱但卻是固态的原因)1

科學家們對于為什麼地球的内核比太陽的表面更熱,但卻能保持固态,有一個新的解釋。原來,這可能都是地球中心結晶鐵球的原子結構引起的。

研究人員認為,這種鐵芯存在于一個從未見過的原子狀态,允許它承受在我們行星中心發現的令人難以置信的溫度和壓力。如果他們是對的,這可以解決一個令科學家困惑了幾十年的謎團。

來自瑞典KTH皇家理工學院的一個團隊使用了Triolith(瑞典最大的超級計算機之一),來模拟我們腳下約6400公裡(4000英裡)處可能發生的原子過程。

與任何其他金屬一樣,鐵中的原子結構根據溫度和壓力而變化。在室溫和正常壓力下,鐵處于所謂的體心立方(BCC)相,在高壓下,其切換到六方密堆積(HCP)相。

這些技術術語描述了原子在金屬内的排列,這反過來影響其強度和其他性質,例如它是否保持固态。

而在新的研究中表明,在地球中心的環境實際上加強了這個體心立方(BCC)相的排列,而不是打破它。

研究人員Anatoly Belonoshko說:“在地球核心的條件下,體心立方(BCC)相的鐵展現出從未被觀察到的原子擴散模式。在低溫下的不穩定性殺死體心立方(BCC)相,但在高溫下使體心立方(BCC)相更穩定。”

Belonoshko将地球中心的鐵的極端原子活動與“洗牌”相比較,由于溫度和壓力的強大作用而被不可思議地快速洗牌。

這些力量真的是非凡的:是我們地表壓力的350萬倍,以及比我們在地面上經曆的溫度高6,000°C(10,800°F)。

Triolith收集的數據也顯示,96%的地球内核可能由鐵組成,比之前的估計值更高,其餘的是鎳和其他輕元素。

另一個可以通過最新研究解決的謎題,是為什麼地震波在極點之間傳播的速度比通過赤道傳播的速度更快,這是一種技術上稱為各向異性的特征,這意味着在一個特定的方向上有組織的東西,例如在木材顆粒。

研究人員說,在地球核心的極端條件下,體心立方(BCC)相鐵的行為足以産生大規模的各向異性效應,為科學家未來開辟另一個途徑。

地球是太陽系的核心(科學家終于找到了地球核心比太陽的表面更熱但卻是固态的原因)2

值得注意的是,這些假設是基于地球内部運動的特定模拟,并且基于不同計算機運行的不同模型,科學家團隊可能得到與這些結論不相容的結果。

直到我們能夠弄清楚如何獲得實際的儀器之前,我們永遠不會100%确定計算是正确性。并且考慮到那裡存在的壓力和溫度,我們可能永遠不會有地球核心活動的直接證據。

但是,盡管面臨各種挑戰,科學家們扔在持續探索,因為一旦我們更多地了解了地球的内部運作,我們可以更好地預測下一步會發生什麼。

科學家認為,地球科學的最終目标是了解地球的過去、現在和未來,而他們的預測能夠做到這一點。

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