지구의 코어는 이전에 생각했던 것보다 1000도 뜨겁다.

과학자들은 20 년 전에 실행 이전의 실험에서 1000 도의 뜨거운, 섭씨 6000도 될 수있는 지구의 중심에 가까운 온도를 결정했다. 이 측정은 고체 코어 이상 맨틀 사이의 온도 차이가 지구 자기장을 가지고 이유를 설명하려면 최소한 1500도 있어야한다는 물리학 모델을 확인합니다. 과학자들은 이전 실험 낮은 온도 지수를 생산했다 이유를 설정할 수도있었습니다.

 

지각 상부 및 하부 맨틀 (빨간색 갈색), 액체 외부 코어 (오렌지)와 고체 내부 코어 (노란색) :이 작가의보기는 지구의 다른 레이어와 그 대표자의 온도를 보여줍니다. 액체와 고체 코어 (강조) 사이의 경계에서의 압력은 이제 6000도 섭씨로 확인 온도, 330 만 분위기입니다. 

 ESRF

지구의 코어는 4000도 이상 130 만 기압의 압력 이상의 온도에서 액체 철의 영역으로 주로 구성되어 있습니다. 이러한 조건에서, 철은 대양에있는 물처럼 액체이다. 그것은 액체 철 굳은 것으로, 압력, 온도 상승이 더 높은 지구의 중심에 전용입니다. 분석 지진 발생 지구를 통과하는 지진파를 우리에게 액체와 고체 코어의 두께를 알려줍니다, 심지어 어떻게 지구에 압력이 깊이 증가합니다. 

 

그러나 이러한 파도가 액체 코어 및 상기 고체 맨틀 내에서 물질의 이동에 중요한 영향을 미치는 온도에 대한 정보를 제공하지 않습니다. 실제로 맨틀과 코어 사이의 온도 차이는 함께 지구의 회전, 지구의 자기장을 생성하는 발전기처럼 행동 대규모의 열 운동의 주요 드라이버입니다. 창조와 하와이 제도 라 레위니옹 같은 핫 스폿 화산의 격렬한 활동을 설명하는 지구 내부도 뒷받침 지구 물리학 적 모델을 통해 온도 프로파일.

지구 중심에서의 온도 프로파일의 정확한 그림을 생성하기 위해, 과학자들은 다이아몬드 모루 수백만 분위기 압력에 얼룩 크기의 샘플을 압축하는 셀 강력한을 사용하여 실험실에서 다른 압력에서 철의 녹는 점을 볼 수 있습니다 철 샘플 열 또한 절연 할 수있다로 레이저 4000 또는 5000 섭씨 온도로 가열하는 빔. "실제로, 많은 실험적인 도전을 충족 할 수있다"아녜스 Dewaele 화학적으로 허용 안됩니다 ", CEA에서 설명 환경에 반응합니다. 샘플은 지구 중심에서 극한의 온도와 압력에 도달하더라도, 그것은 단지 몇 초를 위해 그렇게 할 것입니다. 이 짧은 기간에 그것이 녹기 시작하거나 정지 고체 여부를 확인하기가 매우 어렵습니다. "

 

회절 맵이 기록 된 ESRF 빔라인 ID27에서 실험의 셋업 실험. 다이아몬드 앤빌 셀 중앙에있는 금관 악기 실린더 안에 있습니다. 또한 이미지 사진 기욤 MORARD, 출판의 공동 저자 중 하나, 착용 레이저 안전 고글. 

ESRF / Blascha 파우스트

X-레이 재생에 온 곳입니다. "우리는 싱크로트론에서 X-레이의 강렬한 빔 샘플을 조사하고 프로세스 알려진 회절을 사용하여 두 번째로 적게 내에서 고체, 액체 또는 부분적으로 용융 여부를 추론 할 수있는 새로운 기술을 개발하고있다"모하메드 Mezouar 말한다 ESRF에서, "이 온도와 압력이 일정하게 유지 할 수있을만큼 짧고, 동시에 어떤 화학 반응을 피할 수 있습니다."

과학자들은 최대 섭씨 4800도, 220 만 기압의 압력에 실험적으로 철의 녹는 점을 측정하고 330 만 기압에서 액체와 고체 코어의 경계에서의 압력은 온도가 6000이 될 것이라고 결정하기 위해 외삽 방법을 사용 + / - 500도. 철 측정 및 추정 값 사이에 알 수없는 위상 변화를 겪습 경우이 추정 값이 약간 변경 될 수 있습니다.

 

싱크로트론 X-레이의 매우 얇은 빔은 단단한 철은 녹기 시작되었는지 여부를 감지하는 데 사용됩니다. 이 결정 구조를 변경하고, 예제 뒤에 X-선 편향의 "회절 패턴을"수정 회전합니다. 

ESRF / 데니스 Andrault.

다음 마인츠에서 화학을위한 MPI (독일)에서 하르트 Boehler는 1993 년에 1000도 낮은에 대해 게시 된 값을 가지고 왜 과학자들은 압력과 온도의 영역에 걸쳐 스캔하면, 그들은 관찰했다. 2400도에서 시작, 재결정 효과는 고체 철의 결정 구조의 동적 인 변화로 이어지는 철 시료의 표면에 나타납니다. 실험은 20 년 전에 샘플이 고체 또는 용융 하였다 여부를 확인하기 위해 광학 기술을 사용하고 표면 재결정의 관찰이 녹는로 해석했다 확률이 높습니다.

"우리는 물론 매우 우리의 실험 열 지구의 코어에서 전송과 지구 자기장의 생성에 오늘의 최고 이론을 검증하는 만족하고 있습니다. 내가 그리 먼 미래에, 우리는 우리의 실험실에서 재현 할 수 있으며, 싱크로 X-레이, 지구 내부 물질의 모든 상태를 조사하는 희망입니다 "아녜스 Dewaele는 결론.

 

결과는 26 일 과학 4 월 2013 게시됩니다.

연구 팀은 과학 연구 CNRS와 그르노블 유럽 싱크로 트론 방사선 시설 ESRF (프랑스)에 대한 프랑스의 국립 센터의 구성원과 함께, 프랑스 국립 기술 연구 기관 CEA로부터 아녜스 Dewaele에 의해 주도되었다.