图片来源：卡内基科学研究所
地核的化学组成是如何塑造地球的地质历史性和宜居性的？
众所周知，如果没有地球磁场及其偏转来自太阳风和更遥远宇宙射线的危险电离粒子的能力，生命就不可能存在。地球磁场是由地球外核中液态铁不断流动产生的，这种现象被称为地球发电机。尽管地球发电机具有重要意义，但关于它的起源以及几千年来维持它的能源，仍然有很多问题悬而未决。
一个国际研究小组的新研究检测了以铁为主的地核中轻元素是如何影响地球发电机的起源及可持续性的，小组成员包括来自卡内基科学研究所（Carnegie Institution for Science）的现任和前任科学家：Nicholas Holtgrewe, Sergey Lobanov和Irina Chuvashova。他们的研究成果发表在《自然通讯》上。
我们的星球是由围绕初升太阳周围的尘埃和气体盘状物吸积而成的。最终，密度最大的物质在行星形成的过程中向内塌陷，形成了如今的地核、地幔和地壳。虽然地核以铁为主，但地震资料显示，一些轻元素如氧、硅、硫、氢在分化的过程中也溶解在地核里。
随着时间的推移，内核形成晶体并不断冷却。就其本身而言，从地核流入地幔的热量能驱动地球发电机吗？或者说，这种热对流需要轻元素浮力的额外推动，而不仅仅是从冷凝的内核中释放出来的热量的额外推动。了解地核中的化学成分有助于回答这个问题。
图片来源：Pixabay
硅酸盐是地幔的主要成分，仅次于氧和铁，硅是地球上第三丰富的元素，因此它可能是与地核中的铁形成合金的主要轻元素之一。在中国台湾的中央研究院（Academia Sinica）和台湾大学（National Taiwan University）的谢文斌领导下，研究人员在实验室营造地球深处的条件，模拟硅的存在将如何影响热量从地核到地幔的传递。
图片来源：Pixabay
Goncharov解释说道：“核心物质的导热性越低，发动地球发电机所需的阈值就越低，在足够低的阈值下，核心外的热流完全可以由热对流驱动，而不需要额外的物质运动来使其工作。”
展望未来，他们想要扩大探究范围，了解核心中氧硫和碳的存在如何影响这一对流的过程。
翻译：顾瑀鸣
审校：黄薇
引进来源：卡内基科学研究所
本文来自：中国数字科技馆
特别声明：本文转载仅仅是出于科普传播信息的需要，并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性；如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用，须保留本网站注明的“来源”，并自负版权等法律责任；作者如果不希望被转载或其它相关事宜，请与我们接洽。
[责任编辑：环球科学]
京公网安备11010502039775号
