초기 지구의 핵 형성과 드립 커피의 공통점은?

[아름이]

초기 지구의 핵 형성과 드립 커피의 공통점은?
날짜:
2023년 2월 16일
원천:
카네기 과학 연구소
요약:
새로운 기술은 지구의 핵을 형성한 물질이 지구의 깊숙한 곳으로 내려와 과학자들을 오랫동안 신비롭게 했던 지구화학적 흔적을 남기는 과정에 대한 신선한 통찰력을 제공합니다.

전체 이야기
카네기의 잉웨이 페이(Yingwei Fei)와 린 왕(Lin Wang)이 개발한 새로운 기술은 지구의 핵을 형성한 물질이 지구의 깊숙한 곳으로 내려와 과학자들을 오랫동안 신비롭게 했던 지구화학적 흔적을 남기는 과정에 대한 신선한 통찰력을 제공합니다. 그들의 작업은 Science Advances 에서 출판되었습니다 .

지구는 어린 시절 태양을 둘러싸고 있던 먼지와 가스 원반에서 축적되었습니다. 지구가 시간이 지남에 따라 더 작은 물체에서 자라면서 가장 밀도가 높은 물질이 안쪽으로 가라앉아 지구를 철이 풍부한 금속 코어와 규산염 맨틀을 포함하여 뚜렷한 층으로 분리했습니다.

" 핵과 맨틀의 분리는 지구의 지질학적 역사에서 가장 중요한 사건입니다."라고 Fei는 설명했습니다. "외핵의 대류는 지구 자기장에 동력을 공급하여 우주 광선으로부터 우리를 보호합니다. 그것 없이는 우리가 알고 있는 생명체가 존재할 수 없습니다."

우리 행성의 각 층에는 자체 구성이 있습니다. 핵은 주로 철이지만 지진 데이터에 따르면 산소, 황, 규소 및 탄소와 같은 일부 가벼운 원소가 용해되어 행성의 중심으로 이동했습니다. 마찬가지로, 맨틀은 주로 규산염이지만 소위 "철을 좋아하는" 또는 친철성 원소의 농도는 수십 년 동안 과학자들을 혼란스럽게 했습니다.

"이러한 층을 통해 물질이 이동하는 메커니즘을 이해하고 이 과정의 잔해를 식별하면 지구의 핵과 맨틀이 역사를 통해 상호 작용한 다양한 방식에 대한 지식이 향상될 것입니다."라고 Wang은 덧붙였습니다.

실험실에서 카네기 과학자들은 합성 다이아몬드를 만드는 데 사용되는 것과 같은 무거운 수압 프레스를 사용하여 지구 내부에서 발견되는 조건을 모방하여 재료 샘플을 고압으로 가져옵니다. 이를 통해 그들은 지구의 분화 과정을 미니어처로 재현하고 코어가 형성되는 다양한 가능한 방법을 조사할 수 있습니다.

이러한 도구를 사용하여 Wang과 Fei는 내부로 이동하면서 샘플에서 코어를 형성하는 액체 금속의 움직임을 추적하는 새로운 방법을 개발했습니다. 그들은 초기 지구에서 발견된 역동적인 조건 하에서 커피 찌꺼기를 통해 물을 걸러내는 것과 매우 유사하게, 결정립 경계라고 불리는 고체 규산염 결정층 사이의 균열을 통과하여 화학 원소를 교환할 수 있음을 보여주었습니다.

Wang과 Fei는 초기 지구의 폭력적인 환경이 실제로 맨틀을 거대한 "푸어 오버" 커피 장치로 바꾸어 상호 연결된 네트워크를 통해 액체 금속의 침투를 허용하는 환경을 만들었을 것이라고 제안합니다. 그들은 이 여과 과정 동안의 화학적 교환을 분석했습니다. 그들의 결과는 철을 좋아하는 원소가 맨틀에 남아있는 이유를 설명할 것이며, 오랜 지구화학 질문에 빛을 비추게 될 것입니다.

앞으로 왕과 페이는 그들의 새로운 기술이 다른 암석 행성을 연구하는 데 일반적으로 적용 가능하며 내부 깊숙이 발생하는 핵과 맨틀 상호 작용에 대한 더 많은 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있다고 믿습니다.

출처 : https://www.sciencedaily.com/