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研究发现地核物质向地幔“泄漏”

2019年7月22日7:23 环球解密

    你还记得地球内部构造吗?内外核、上下地幔,最外面是地壳这样的结构,内热外冷,各层都有各自的环境。一份新研究发现,地球内核里面的物质在过去25亿年里不断“泄漏”到地幔层,有的甚至达到地壳表层。

    地心与地幔交换物质吗?

    地核位于地下2900公里深处,温度高达5000多摄氏度。科学家知道内核的热量经常通过火山活动传递到地球外层。但是在过去几十年里,科学界就地心与地幔是否存在物质互换的问题存在争议。

    研究者说,这份研究首次给出了答案。

    地心物质“泄漏”的证据

    研究者找到钨(化学符号W)同位素比例是研究地心物质成分的关键性指标。

    钨-182(含108个中子)和钨-184(含110个中子)是钨元素两种常见的同位素。由于地幔层富含的另一种元素铪(化学符号Hf)会衰变为钨-182。因此地幔层中钨-182与钨-184的比例应远高于地心。

    这份由美国、加拿大、法国和澳大利亚科学家联合进行的研究发现,地幔层最古老的石头中钨-182与钨-184的比例远比近代石头中两者的比例高。这意味着在地球漫长的演化中,地心的钨元素逐渐转移到了地幔层。

    只是近25亿年的变化

    科学家估计地球年龄约为45亿年。有趣的是,研究者还发现这种“泄漏”的变化只在近25亿年中发生。

    他们研究现在能找到的最早的火山岩——来自18亿年前,钨同位素比例没有很大不同。这表明从43亿年前到27亿前年,并没有发生这种地心向地幔的物质转移运动。

    在后来的25亿年里,钨同位素比例才发生很大改变。

    尚无法定论原因

    这个研究组表示,还不能定论发生这种变化的原因,只是给出一些猜测。

    地球的磁场保护着地球上的生命免受来自太空和太阳高能射线的辐射,地球内核正是产生磁场的地方。

    研究者认为这个发现有助于研究“地球内核的演化以及地球磁场的来源”。

    这份研究6月20日发表在地球化学期刊Geochemical Perspectives Letters上。

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