高温和高压实验涉及二次离子质谱(SIMS)成像,钻石砧和化学品来模拟地球年轻的核心首次证明,氢可以在极端条件下债券与铁。这解释了存在大量的氢在地球的核心,到达水从数十亿年前轰炸。
考虑到极端的深度,温度和压力,我们的身体不能够直接探测地球非常遥远的。所以,为了同伴地球深处,研究人员使用技术涉及地震资料确定地下物质的成分和密度。东西已经站在了只要这些类型的测量已经发生的核心主要是铁做的,但是它的密度,特别是液体部分,低于预期。
这使得研究人员相信一定有大量的光元素与铁。第一次,研究人员检查了水的行为实验涉及金属铁和硅酸盐化合物准确模拟metal-silicate(地幔)的反应在地球的形成。他们发现,当水达到铁,大部分的氢溶解成金属,而氧气与铁反应和进入硅酸盐材料。
在温度和压力我们习惯于从表面上看,氢气不与铁,但我们想知道如果它是可能的在更极端的条件下”,说Shoh Tagawa,博士生的东京大学地球和行星科学研究。“如此极端的温度和压力是不容易繁殖,并在实验室中实现这些目标的最佳方法是使用一个铁砧的钻石。这可以传授的压力在3100 - 4600 K温度30 - 60 GPa。这是一个很好的模拟地球核心的形成。”
团队,在教授祺Hirose,使用金属和含水硅酸类似于那些地核和地幔中,分别在钻石砧和压缩同时加热样品用激光。看到样品中发生了什么,他们使用了高分辨率的二次离子质谱分析成像。这使得他们证实假设氢键与铁,这解释了海水的明显缺乏。氢是iron-loving或亲铁元素。
“这个发现让我们探索的东西影响我们在相当一种意义深远的方式”,Hirose说。“氢是亲铁元素在高压告诉我们,大部分的水在大规模轰炸来到地球核心的形成可能是氢。我们估计可能有多达70大洋的氢锁了起来。保持表面上的水,地球可能从来没有已知的土地,我们知道它的生命就不会进化。”
