地核中神秘的第三元素是什么?硅是最大的可能吗?
地核是地球的核心,关于内核的物质构成,学术界有不少争议,许多人认为,主要是由铁和镍组成。而在这种说法中,地核中还存在着第三元素,这种地核神秘第三元素的争议更大。下面就一起去看看:地核中神秘的第三元素是什么?硅是最大的可能吗?
地核的第三元素
地球内核神秘的“第三元素”是什么?记得读书时候对地壳元素分析是这样的:地壳中各元素的含量从大到小依次为氧、硅、铝、铁、钙、钠、钾、镁、氢。百分比分别为:氧48.06%、硅26.30%、铝7.73%、铁4.75%、钙3.45%、钠2.74%、钾2.47%、镁2.00%、氢0.76%、其他0.76%。其中硅的含量是非常惊人的。除去氧不说,因为很多氧化物,几乎大多数是硅,而存在形式是二氧化硅。
地核
而地质工作者也把硅酸岩的含量来区分岩石,基性和酸性。那么大家应该都猜到了地球内核中的第三元素是什么了,是硅。数十年以来,地球内核神秘的“第三元素”一直困扰着科学家,目前日本一支研究小组揭晓了该谜底,表示神秘的地球内核第三种元素是硅。
科学家发现地核除铁和镍之外,数十年以来一直搜寻地球中心的神秘第三元素,日本科学家认为,他们研究证实地球内核“缺失元素”实际是硅。研究负责人、日本东北大学科学家Eiji Ohtani称,我们认为硅是一种重要元素,大约占地球内核总质量的5%,硅能够溶入铁-镍合金材料之中。我们在地核相对高压和高温条件下,测量了铁合金材料的声音传播速度。
地核的构成
这项最新研究报告发表在2016年美国地球物理学协会秋季会议上。Eiji Ohtani和研究小组在实验中将铁镍合金与硅混合在一起,之后将它们放置在模拟地球内部的极大压力和高温条件下。他们发现实验结果与地球内部地震波数据相吻合。然而,Eiji Ohtani教授在接受媒体记者采访时称,我们需要进行更多的工作证实硅的存在,同时并不排除其它元素的存在。
地球最深层部分被认为是一个固体球,直径大约1200公里。为了验证这一结论,研究人员分析了地震波如何穿过该地区,从而揭晓地球内核的构成。之前研究表明,地球内核的主要成分是铁和镍,铁占内核总质量的85%,镍占内核总质量的10%,但当时科学家非常困惑的是,剩余的5%质量究竟是哪种物质。
地核结构
地核的质量
地核又分为外地核和内地核两部分。外地核的物质为液态,内地核科学家认为是固态结构。外地核深2900km至5000km,内地核深5100km至6371km。地核是地球的核心。从下地幔的底部一直延伸到地球核心部位,距离约为3473千米。据科学观测分析,地核分为外地核、过渡层和内地核三个层次。外地核的厚度为1742千米,平均密度约10.5克/立方厘米,物质呈液态。
过渡层的厚度只有515千米,物质处于由液态向固态过渡状态。内地核厚度1 216千米,平均密度增至12.9克/立方厘米,主要成分是以铁、镍为主的重金属,所以又称铁镍核。地核的总质量为1.88e21吨,占整个地球质量的31.5%,体积占整个地球的16.2% 。地核的体积比太阳系中的火星还要大。由于地核处于地球的最深部位,受到的压力比地壳和地幔部分要大得多。
地核的温度
在地核内部这种高温、高压和高密度的情况下,我们平常所说的“固态”或“液态”概念,已经不适用了。因为地核内的物质既具有钢铁那样的“刚性”,又具有像白蜡、沥青那样的“柔性”(可塑性)。这种物质不仅比钢铁还坚硬十几倍,而且还能慢慢变形而不会断裂。
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