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地球地幔中的神秘圆团可能被联系到从太空到达了的古代黄金和铂金

(2023-10-22 16:09:42)

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杂谈

地球地幔中的神秘圆团可能被联系到从太空到达了的古代黄金和铂金

By Stephanie Pappas

2023/10/22

Geology

来自巨型太空岩石的黄金和铂金应该已经沉入地球的核而不是上升到地壳。科学家们现在已经弄清楚这个怎么发生------而它也许可以解释在我们星球地幔中深处的一些真的诡异的圆团。

黄金和铂金在它的形成后不久被带到地球可能帮助解释在地球地幔中的神秘圆团。 (Image credit: Yuri_Arcurs/Getty Images)

科学家们可能已经终于弄清楚为什么地球的贵金属看起来靠近地表，尽管是如此密它们应该已经沉入到核。原来是在巨大的太空岩石------有些可能和月球一样大------撞进地球之后它们被困在粘稠的半熔融的岩石中。

地表附近贵金属的丰富长期以来一直困扰着研究人员。您的铂金订婚戒指、你的祖母的古董金盒坠子、使你的汽车催化转换器工作的钯金：它们没有一个应该存在。

化学上讲，所有这些金属在地球上也出现太大丰度，导致研究人员来相信它们可能在地球形成后不久在与巨型太空岩石撞击期间降落在这里。甚至如此，它们应现在，在一项新的研究中，研究人员对这个难题有一个解决方案：尽管它们的密度，但这些金属能渗透过地幔中并凝固的岩石中变得被困住，保持它们足够接近以致它们最终能开路回到地球的表面。它们甚至可能是在地幔深处被发现的叫低速剪切带的神秘圆团的原因。

该研究的共同作者科罗拉多州博尔德西南研究所的研究员西蒙马奇告诉生活科学杂志， “作为这些影响的一个结果，我们能产生比周围物质密度略更密的大规模区域，”。

人们并没有真的意识到这个问题是如此严重。Simone Marchi

金、铂、钯、其他铂族金属和过渡金属铼都是科学家叫的“高度嗜铁元素”。这意味着它们容易的来与铁结合。如果就像科学家相信的那样，这些金属是在年轻太阳系的混沌中经由小行星和小行星体被带到地球，它们应该已经粉碎穿过地壳并进入地幔，然后像一个鹅卵石击中一个池塘一样沉没，直到它们到达了富含铁的核为止。

来自地球的地幔中混合仿真的快照，从刚好一个撞击后（顶部）到现在（底部）。 (Image credit: Yale/Korenaga)

那没有发生。为找出为什么，马奇和他的合著者耶鲁大学的地球物理学家俊（Jun Korenaga）创建了这些在早期地球上的古代撞击的仿真。他们首先发现了让这些金属远离核是甚至比他们已经预期的更艰难。

马奇说，“过去，人们一直在敷衍这个想法，[认为]一定有一个办法，人们并没有真的意识到问题是如此严重”。

然而，他们的仿真也揭示了对这个问题的一个解决方案。当一块巨大的太空岩石------可能接近月球大小------击中早期地球时，碰撞将已经摧毁了这个撞击者并创造了渗透到地幔深处的熔化的岩浆海洋。

然而，在这片岩浆海洋下将是一个半熔化、半固体岩石的边界区域。来自撞击者的金属会逐渐渗透进这个半熔化区域，将它们扩撒到周围。不是非常密的纯金属会直接朝向核沉，而是这个注入金属的地幔的区域会比它的周围环境略更密。随它慢慢沉入更高压区域，它会凝固，在它们可能到达核之前困住小金属碎片。马奇和俊于10月9日在《美国国家科学院院刊》上报告了他们的发现。

从那里，地幔中数十亿年的搅动和对流将被困住的金属带到地壳，在人类采矿作业的范围内。瞧------珠宝和电子产品所需的材料现在被方便的定位。