Science:地核的形成需要更强的氧化条件*

2013-03-27 10:48王立伟
地震科学进展 2013年3期
关键词:铁元素陨石行星

Science:地核的形成需要更强的氧化条件*

2013年1月10日Science发表题为《氧化条件下的地球吸积》(Terrestrial Accretion Under Oxidizing Conditions)的文章。文章指出,美国劳伦斯·利弗莫尔国家实验室(Lawrence Livermore National Laboratory)研究人员近日发现,地核的形成比之前认为的需要更强的氧化条件。

这项新的研究确定各种材料在早期太阳系中的分布和搬运。通过在高压(35万~70万个大气压的压力)和高温(5 120~7 460华氏度)条件下对金刚石砧进行的一系列激光加热实验,该研究团队发现,地核元素需要在氧化性更强的条件下才可以形成。

科学家们认为,地球通过吸积一些混合的陨石物质增大生长,但是没有一种简单的方法来确定这些不同物质的比例。了解地球核心形成的过程使研究人员能够将形成地球的物质限制在一定的范围内,并确定这些物质的成分是否会随时间而发生变化。研究人员发现,行星的“成长方式”与最常见的陨石的形成很相似,需要强氧化条件的介入。陨石是行星形成的原材料,行星核的形成是导致地球化学分异的过程。但是,陨石形成和行星核的形成是不同的过程,它们受不同的热源和不同的压力和温度驱动。

研究指出,地球相对氧化模型通过逐渐减小的氧转移到形成金属地核,并能够调整地核所需要的轻元素和硅酸盐地幔亲铁元素的浓度,这表明氧是地核的一个重要组成部分。目前对于氧化条件下对亲铁元素的处理能力,可以从较为常见的氧化陨石材料(如碳质和普通球粒陨石)中吸积地球。模拟实验证明,在地核形成过程中,钒(V)和铬(Cr)出现略微减少的状况,镍(Ni)出现适度消耗,而钴(Co)在这一过程中产生,使得氧在这一进程中发挥了更大的作用。

原文题目:Terrestrial accretion under Oxidizing conditions

(中国科学院国家科学图书馆兰州分馆/中国科学院资源环境科学信息中心 王立伟 编译)

(编译者电子信箱,王立伟:wanglw@llas.ac.cn)

P591;

A; doi:10.3969/j.issn.0235-4975.2013.03.004

来源:Science,10January 2013

10.1126/science.1227923

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