Ett team av forskare knutna till flera institutioner i Japan och Frankrike har hittat bevis som tyder på att jordens yttre kärna är gjord av mer än bara flytande järn. I deras papper publicerad i tidskriften Fysiska granskningsbrev , gruppen beskriver att simulera förhållanden i den yttre kärnan och testa dess egenskaper och vad de hittat.

Tidigare forskning har föreslagit att jordens kärna (som är ungefär 3, 000 kilometer under ytan) har två huvuddelar - dess solida järn-nickellegering inre kärna och en flytande järn yttre kärna. Forskare har kommit till denna slutsats genom att jämföra hur seismiska vågor från jordbävningar rör sig genom jorden med liknande vågor som rör sig genom föremål i deras labb, och genom att skapa och studera datorsimuleringar.

Tidigare försök att återskapa förhållandena i jordens yttre kärna involverade användning av dynamiska kompressionsexperiment, men de tillät bara mikrosekundersvisningar av resultaten, gör det svårt att dra betydande slutsatser. I denna nya ansträngning, forskarna försökte få ett bättre perspektiv på jordens kärna genom att återskapa förhållanden i den yttre kärnan som kunde hållas stadiga så länge som behövs, och sedan testa dem för att se hur de jämfört med förutsägelser.

Arbetet av teamet innebar att man pressade en 10-mikrometers bit järn med två diamantstäd till 116 GPa (vilket är något mindre än det tryck som beräknats för den inre kärnan) och sedan värmde det (med infraröd laser) till 4350 K. sådana temperaturer och tryck, järnet är en vätska. Teamet använde sedan röntgenspridningstekniker för att mäta densiteten hos det flytande järnet.

Forskarna fann att när de jämförde det flytande järnets densitet i sina experiment med den beräknade densiteten för det flytande järnet som finns i jordens yttre kärna, de upptäckte en skillnad. Järnet i labbet var 7,5 procent tätare. Detta tyder på att den yttre kärnan innehåller något annat material - ett element som är lättare än järn.

Forskarna föreslår att deras resultat kan leda till en bättre förståelse av jordens kärna och kan till och med ge några insikter om hur andra planeter fungerar.

© 2020 Science X Network