Gengivelse af kerneforhold tyder på, at Jordens ydre kerne er mindre tæt end flydende jern

Et team af forskere tilknyttet flere institutioner i Japan og Frankrig har fundet beviser, der tyder på, at Jordens ydre kerne er lavet af mere end blot flydende jern. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Fysiske anmeldelsesbreve , gruppen beskriver simulering af forhold i den ydre kerne og testning af dens egenskaber og hvad de fandt.

Tidligere forskning har antydet, at Jordens kerne (som er ca. 000 kilometer under overfladen) har to hoveddele - dens indre kerne af massiv jern-nikkellegering og en ydre kerne af flydende jern. Forskere er kommet til denne konklusion ved at sammenligne den måde seismiske bølger fra jordskælv bevæger sig gennem Jorden på med lignende bølger, der bevæger sig gennem objekter i deres laboratorium, og ved at skabe og studere computersimuleringer.

Tidligere bestræbelser på at genskabe forholdene i Jordens ydre kerne involverede brugen af ​​dynamiske kompressionseksperimenter, men de tillod kun mikrosekundvisninger af resultaterne, gør det svært at drage væsentlige konklusioner. I denne nye indsats, forskerne søgte at få et bedre perspektiv af Jordens kerne ved at genskabe forhold i den ydre kerne, der kunne holdes stabile så længe som nødvendigt, og derefter teste dem for at se, hvordan de sammenlignes med forudsigelser.

Teamets arbejde gik ud på at presse et stykke jern på 10 mikrometer ved hjælp af to diamantambolte til 116 GPa (hvilket er lidt mindre end det beregnede tryk for den indre kerne) og derefter opvarme det (ved hjælp af en infrarød laser) til 4350 K. Kl. sådanne temperaturer og tryk, jernet er en væske. Holdet brugte derefter røntgenspredningsteknikker til at måle tætheden af ​​det flydende jern.

Forskerne fandt ud af, at når de sammenlignede tætheden af ​​det flydende jern i deres eksperimenter med den beregnede massefylde af det flydende jern, der findes i Jordens ydre kerne, de opdagede en forskel. Jernet i laboratoriet var 7,5 procent tættere. Dette tyder på, at den ydre kerne indeholder noget andet materiale - et element, der er lettere end jern.

Forskerne foreslår, at deres resultater kan føre til en bedre forståelse af Jordens kerne og kan endda give nogle indsigter i andre planeters indre funktion.

© 2020 Science X Network