ให้ความรู้เกี่ยวกับแกนโลก

โลกเพิ่มขึ้นจากดิสก์ฝุ่นและก๊าซที่ล้อมรอบดวงอาทิตย์ของเราในวัยเยาว์ เมื่อโลกเติบโตขึ้นจากวัตถุขนาดเล็กเมื่อเวลาผ่านไป สสารที่หนาแน่นที่สุดก็จมลงไปข้างใน แบ่งโลกออกเป็นชั้นต่างๆ ที่แตกต่างกัน ซึ่งรวมถึงแกนโลหะที่อุดมด้วยธาตุเหล็กและชั้นเนื้อโลกที่มีซิลิเกต Fei อธิบาย "การแยกแกนกลางและเนื้อโลกเป็นเหตุการณ์ที่สำคัญที่สุดในประวัติศาสตร์ธรณีวิทยาของโลก "การพาความร้อนใน แกนโลก ให้พลังแก่สนามแม่เหล็กโลก ปกป้องเราจากรังสีคอสมิก หากไม่มีมัน สิ่งมีชีวิตอย่างที่เราทราบกันดีว่าคงอยู่ไม่ได้" แต่ละชั้นของดาวเคราะห์ของเรามีองค์ประกอบของตัวเอง แม้ว่าแกนกลางจะมีธาตุเหล็กเป็นส่วนใหญ่ แต่ข้อมูลแผ่นดินไหวบ่งชี้ว่าธาตุที่เบากว่า เช่น ออกซิเจน กำมะถัน ซิลิกอน และคาร์บอน ถูกละลายเข้าไปในนั้นและถูกพัดพาไปที่ใจกลางดาวเคราะห์ ในทำนองเดียวกัน เนื้อแมนเทิลมีส่วนประกอบของซิลิเกตเป็นส่วนใหญ่ แต่ความเข้มข้นของธาตุที่เรียกว่า "รักธาตุเหล็ก" หรือธาตุซิเดโรไฟล์ ทำให้นักวิทยาศาสตร์ประหลาดใจมานานหลายทศวรรษ "การทำความเข้าใจกลไกที่วัสดุเคลื่อนผ่านชั้นเหล่านี้ และการระบุเศษซากของกระบวนการนี้ จะช่วยปรับปรุงความรู้ของเราเกี่ยวกับวิธีต่างๆ ที่แกนกลางและเนื้อโลกมีปฏิสัมพันธ์กันตลอดประวัติศาสตร์" หวังกล่าวเสริม ในห้องทดลอง นักวิทยาศาสตร์ของ Carnegie ใช้เครื่องอัดไฮดรอลิกขนาดใหญ่ เช่น เครื่องที่ใช้ในการผลิตเพชรสังเคราะห์ เพื่อนำตัวอย่างวัสดุไปที่แรงดันสูง โดยเลียนแบบสภาวะที่พบในภายในโลก สิ่งนี้ช่วยให้พวกเขาสร้างกระบวนการสร้างความแตกต่างของโลกขึ้นมาใหม่ในรูปแบบย่อส่วน และสำรวจวิธีต่างๆ ที่เป็นไปได้ซึ่งแกนกลางก่อตัวขึ้น เมื่อใช้เครื่องมือเหล่านี้ Wang และ Fei ได้พัฒนาวิธีการใหม่ในการติดตามการเคลื่อนที่ของโลหะเหลวที่ขึ้นรูปแกนกลางในตัวอย่างของพวกเขาขณะที่มันเคลื่อนตัวเข้ามาด้านใน พวกเขาแสดงให้เห็นว่าเหมือนกับการกรองน้ำผ่านกากกาแฟ ภายใต้สภาวะไดนามิกที่พบในโลกยุคแรก เหล็กละลายสามารถผ่านรอยแตกระหว่างชั้นของผลึกซิลิเกตที่เป็นของแข็ง ซึ่งเรียกว่าขอบเกรน และแลกเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมี หวังและเฟยเสนอว่าสภาพแวดล้อมที่รุนแรงของโลกยุคแรกเริ่มสร้างสถานการณ์ที่เปลี่ยนชั้นปกคลุมให้กลายเป็นเครื่องชงกาแฟขนาดยักษ์ที่ "เทลง" ทำให้โลหะเหลวซึมผ่านเครือข่ายที่เชื่อมต่อถึงกัน พวกเขาวิเคราะห์การแลกเปลี่ยนทางเคมีระหว่างกระบวนการซึมผ่านนี้ ผลลัพธ์ของพวกเขาจะอธิบายถึงองค์ประกอบที่เป็นที่รักของเหล็กซึ่งถูกทิ้งไว้ในเนื้อโลก ทำให้กระจ่างเกี่ยวกับคำถามทางธรณีเคมีที่มีมาอย่างยาวนาน เมื่อมองไปข้างหน้า หวังและเฟยเชื่อว่าเทคนิคใหม่ของพวกเขาสามารถนำไปใช้กับการศึกษาดาวเคราะห์หินดวงอื่นๆ ได้ และสามารถช่วยตอบคำถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับปฏิสัมพันธ์ของแกนกลางและเนื้อโลกที่เกิดขึ้นในส่วนลึกภายในของดาวเคราะห์