과학자들은 지구 내부에서 조건이 매우 뜨겁고 압력이 높다고 이론화합니다. 이것이 주로 철과 니켈 코어가 고체 내부 영역과 액체 외부 영역으로 나눌 수있게하는 것입니다. 이 핵심의 역학은 지구의 보호 자기권을 이끄는 데 책임이 있다고 믿어 지므로 과학자들은 지구에 대한 이해를 향상 시키겠다고 결심합니다.
국제 과학자 팀이 수행 한 새로운 연구 덕분에 핵심 지역에도“눈”이 상당히 많은 것으로 보입니다! 다시 말해서, 그들의 연구에 따르면 외부 코어 내에서 작은 철 입자가 응고되어 외부 코어 위에 최대 320km (200 마일) 두께의 더미를 형성하는 것으로 나타났습니다. 이러한 발견은 지구 전체에 영향을 미치는 힘에 대한 이해를 크게 향상시킬 수 있습니다.
이 연구는 텍사스 주 오스틴에있는 잭슨 스쿨 오브 지오 사이언스 (Jackson School of Geosciences)의 연구팀이 수행했으며, 사천 대학교 원자 물리 연구소의 Youjun Zhang 교수가 이끄는 연구진은이 연구를 수행했다. 그들의 연구를 설명하는 연구는 12 월 23 일자에 발표되었다. 지구 물리학 연구 (JGR) 지구.
지면 투과형 레이더는 심층 및 직접 샘플링이 절대 불가능하다는 사실을 조사 할 수 없기 때문에 지구의 깊이를 연구하는 것은 쉬운 일이 아닙니다. 결과적으로 연구자들은 지진학 과학, 즉 지질 활동에 의해 생성되어 정기적으로 행성을 통과하는 음파에 대한 연구를 통해 지구 내부를 연구해야합니다.
이 파도를 측정하고 분석함으로써 지질 과학자들은 내부 구조와 구성을 더 잘 파악할 수 있습니다. 최근 몇 년 동안, 그들은 지진 데이터와 현재 지구 핵심 모델 사이에 차이가 있음을 지적했습니다. 기본적으로 측정 된 파동은 외부 코어의베이스를 통과 할 때 예상보다 느리게 이동하고 내부 코어의 동반구를 통과 할 때 더 빠르게 움직입니다.
이 수수께끼를 해결하기 위해 Zhang 교수와 그의 동료들은 철 입자의 결정화가 외부 코어에서 발생하여 "눈 덮인"내부 코어를 만들 수 있다고 제안했다. 내부 및 외부 코어 사이에 슬러리 층이 존재한다는 이론은 1963 년 S.I. Braginskii에 의해 처음 제안되었지만 코어의 열 및 압력 조건에 대한 일반적인 지식 때문에 거부되었습니다.
그러나 코어와 같은 재료와 최근의 과학적 연구에 대한 일련의 실험을 통해 Zhang 교수와 그의 팀은 외부 코어의 결정화가 실제로 가능함을 보여줄 수있었습니다. 또한, 외부 코어의 최하부 중 약 15 %가 철계 결정으로 만들어져 결국에는 내부 코어의 상부에 떨어질 수 있음을 발견했습니다.
테네시 대학 조교수 인 닉 디 거트 (Jick Dygert)는 JSG와의 박사후 과정의 일환으로이 연구를 수행하는 데 도움을 주면서“생각하기에는 기이 한 일이다. "수백 킬로미터의 거리에 걸쳐 외부 코어 내에 결정이 내부 코어로 내려 가고 있습니다."
정 푸린 교수 (연구의 또 다른 공동 저자)가 설명했듯이, 이것은 화산 내부에서 암석이 어떻게 형성되는지와 유사합니다. “지구의 금속 코어는 지각에서 더 잘 알고있는 마그마 챔버처럼 작동합니다.”라고 그는 말했습니다. 연구팀은 심지어 프로세스 햇이 지구 외부 코어에 철 입자 더미가 지구 표면에 더 가까운 마그마 챔버 내부에서 발생하는 것을 유발하는지 비교했다.
광물 압축은 마그마 챔버에서“누적 암석”이라고 알려진 것을 생성하는 반면, 지구 내부 깊이의 철 입자 압축은 내부 코어의 성장과 외부 코어의 수축에 기여합니다. 외핵에 대한 이들 입자의 축적은 동반구와 서반구 사이의 두께 변화가 속도의 변화를 설명 할 수 있기 때문에 지진 수차를 설명 할 것이다.
앞서 언급 한 자기권과 지각 활동을 유발하는 난방과 같이 행성 전체의 현상에 대한 핵심 영향을 고려할 때, 이러한 더 큰 프로세스의 작동 방식에 대한 이해를 높이려면 구성과 행동에 대해 더 많이 배우는 것이 필수적입니다. 이와 관련하여 Zhang 교수와 그의 동료들이 수행 한 연구는 지구의 내부와 그것이 어떻게되었는지에 대한 오랜 질문을 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.
UC 버클리의 지구과학 교수 브루스 부페 (Bruce Buffet)는 행성 내부를 연구하고 연구에 참여하지 않은 다음과 같이 말했다.
“모델 예측을 비정상적인 관측치와 관련 시키면 액체 코어의 가능한 구성에 대한 추론을 도출 할 수 있으며이 정보를 행성이 형성 될 당시의 조건에 연결할 수 있습니다. 시작 조건은 지구가 우리가 아는 행성이되는 중요한 요소입니다.”
지구의 자기권과 그것의 지각 활동이 생명의 출현과 진화에 중요한 역할을 한 것으로 여겨지는 방식을 고려할 때, 지구 내부의 역학을 이해하면 잠재적으로 거주 가능한 외계 행성을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다. 지상 생활!
이 연구는 중국 자연 과학 재단 (National Natural Science Foundation), 중앙 대학 (Central Universities) 기초 연구 기금, 잭슨 스쿨 오브 지오 사이언스 (Jackson School of Geosciences), 국가 과학 재단 (National Science Foundation) 및 슬론 재단 (Sloan Foundation)이 자금을 지원했다.
