东京大学 用来压制铁样品的金刚石铁砧
信用:2020 Kuwayama等
为了研究在地球熔化的外核发现的条件，研究人员成功地确定了液态铁的密度和声音在极高压力下通过它传播的速度
他们使用高度专业化的钻石砧来压缩样品，并进行复杂的x光测量，从而实现了这一目标
他们的发现证实了熔化的外核比液态铁密度小，并且给出了差异的数值
儒勒·凡尔纳1864年的小说《地心游记》描述了探险家们到地核进行富有想象力的旅行，在那里他们发现了一个巨大的中空洞穴，里面有恐龙居住的史前环境
他们到达那里要归功于一台能在火山中导航的坦克般的钻机
这听起来很有趣，但不用说，这与现实相去甚远，在现实中，研究人员利用地球表面相对安全的一系列技术和仪器探索地球内部
测量地震如何在地球上传播的地震设备对于绘制地球内部一些更大的结构布局至关重要，正因为如此，人们早就知道地球的核心是一个被密度较低的液体外核包围的固体核
实验和模拟第一次向研究人员展示了以前无法获得的关于这个外核的细节
这些研究揭示了一些迷人的细节
来自地球和行星科学系的项目助理教授宽山康弘说:“在地表重建地球中心的条件并不容易。”
“我们用一个金刚石铁砧压缩了一个经受高温的液态铁样品
但不仅仅是创造条件，我们还需要保持足够长的时间来进行测量
这是真正的挑战
" 地球上不同的层有不同的成分和密度
信用:2020 Kelvinsong - CC BY-SA 3
0 测量液体样品的密度比测量固体样品的密度更难，因为测量需要较长的时间
但是，在一个以钻石砧为中心的独特实验装置下，库瓦亚马和他的团队保持了足够的样本，以收集他们需要的数据
他们使用来自日本SPring-8同步加速器的高聚焦X射线源来探测样本并测量其密度
库瓦亚马解释说:“我们发现，在116吉帕斯卡的压力下，液态铁的密度约为每立方米10吨，温度为4350开尔文。”
“作为参考，典型的室温约为273开尔文
这个样本比你的房间热16倍，比水密度大10倍
" 与这种新的测量方法相比，地球外核的密度似乎比纯液态铁低8%
这里的建议是，在熔化的外核中还有其他目前未被发现的较轻元素
这项研究可以帮助其他人探索从地球深处揭示更多无法获得的秘密
库瓦亚马总结道:“研究这些东西很重要，不仅要了解地核，还要了解其他行星的组成和行为。”
“需要注意的是，帮助我们找到这些新信息的不仅仅是精密的设备，还有细致的数学建模和分析方法
我们对这种方法的有效性感到惊喜，并希望它能让我们更好地理解脚下的世界
" 这项研究发表在《物理评论快报》上
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
