地球之謎:研究人員預(yù)測古代巖漿海洋凝固的速度

 人參與 | 時(shí)間:2025-11-26 00:10:40
地球之謎:研究人員預(yù)測古代巖漿海洋凝固的地球的速度速度
這是地球在數(shù)十億年前形成時(shí)的樣子,當(dāng)時(shí)巖漿的研究預(yù)測巖漿海洋覆蓋了地球的表面,并延伸到數(shù)千英里深的古代北京(酒店上門服務(wù))聯(lián)系方式vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地核。左邊顯示的海洋是一個(gè)典型的細(xì)胞,它是凝固由FSU大學(xué)的研究人員模擬的,顯示了原子的地球的速度相對位置。Credit: Suraj K. Bajgain / / Lake Superior State University
(神秘的研究預(yù)測巖漿地球uux.cn)據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)(by Bill Wellock, Florida State University):在地球形成的早期,巖漿的古代海洋覆蓋了地球的表面,并延伸到數(shù)千英里深的海洋核心?!皫r漿海洋”冷卻的凝固速度影響了行星內(nèi)不同層的形成以及這些層的化學(xué)組成。
以前的地球的速度研究估計(jì)巖漿海洋需要數(shù)億年才能凝固,但佛羅里達(dá)州立大學(xué)發(fā)表在《自然通訊》上的研究預(yù)測巖漿新研究將這些巨大的不確定性縮小到不到幾百萬年。
地球、古代北京(酒店上門服務(wù))聯(lián)系方式vx《134-8006-5952》提供外圍女上門服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)海洋和大氣科學(xué)系的海洋地質(zhì)學(xué)副教授Mainak Mookherjee說:“這個(gè)巖漿海洋是地球歷史的重要組成部分,這項(xiàng)研究有助于我們回答關(guān)于地球的凝固一些基本問題。”
當(dāng)巖漿冷卻時(shí),它形成晶體。這些晶體的最終位置取決于巖漿的粘性和晶體的相對密度。密度較大的晶體可能會下沉,從而改變剩余巖漿的成分。巖漿凝固的速度取決于它的粘性。粘度較低的巖漿會導(dǎo)致更快的冷卻,而濃度較高的巖漿海洋則需要更長的時(shí)間來冷卻。
像這項(xiàng)研究一樣,以前的研究使用物理和化學(xué)的基本原理來模擬地球內(nèi)部深處的高壓和高溫。科學(xué)家也用實(shí)驗(yàn)來模擬這些極端條件。但是這些實(shí)驗(yàn)僅限于較低的壓力,這種壓力存在于地球內(nèi)部較淺的深度。他們沒有完全捕捉到地球早期歷史中存在的場景,在那里,巖漿海洋延伸到深度,壓力可能比實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛟佻F(xiàn)的壓力高三倍。
為了克服這些限制,Mookherjee和他的合作者在FSU的高性能計(jì)算設(shè)施以及國家科學(xué)基金會的計(jì)算設(shè)施中運(yùn)行了長達(dá)六個(gè)月的模擬。這消除了以前工作中的許多統(tǒng)計(jì)不確定性。
“地球是一個(gè)巨大的星球,所以在深度上,壓力可能非常高,”FSU大學(xué)前博士后研究員、現(xiàn)為蘇必利爾湖州立大學(xué)客座助理教授的Suraj Bajgain說?!凹词刮覀冎赖乇韼r漿的粘度,也無法告訴我們數(shù)百公里以下的粘度。找到這一點(diǎn)非常具有挑戰(zhàn)性。”
這項(xiàng)研究也有助于解釋在地球下地幔中發(fā)現(xiàn)的化學(xué)多樣性。熔巖樣本——巖漿突破地球表面后的名稱——來自海底山脊和夏威夷及冰島等火山島,結(jié)晶成外觀相似但化學(xué)成分不同的玄武巖,這種情況長期以來一直困擾著地球科學(xué)家。
"為什么它們有不同的化學(xué)成分或化學(xué)信號?"穆克吉說?!坝捎趲r漿起源于地球表面之下,這意味著那里的巖漿來源具有化學(xué)多樣性。這種化學(xué)多樣性最初是如何開始的,它是如何在地質(zhì)時(shí)期幸存下來的?”
地?;瘜W(xué)多樣性的起點(diǎn)可以用地球早期歷史中一個(gè)低粘度的巖漿海洋來成功解釋。粘度較低的巖漿導(dǎo)致懸浮在其中的晶體快速分離,這一過程通常被稱為分離結(jié)晶。這在巖漿中產(chǎn)生了不同化學(xué)成分的混合物,而不是單一的成分。
來自FSU的博士生Aaron Wolfgang Ashley以及來自路易斯安那州立大學(xué)地質(zhì)和地球物理系的Dipta Ghosh和Bijaya Karki是本文的共同作者。 頂: 8884踩: 7