地球の核に漏れ出した水が神秘の結晶生成層を形成

宇宙 — 科学者たちは、地球の核を取り囲む謎の結晶形成層の原因を発見したかもしれません。 彼らは、犯人が地球の表面から滴り落ち、地球の金属の心臓と反応する水を漏らしているのではないかと疑っています。

この謎の層は、1990 年代に地質学者によって初めて発見されました。 その薄い層は地球の外核を取り囲み、固体の内核を取り囲む液体金属の渦巻く海です。

この層は当時 E プライム層または E’ 層と呼ばれ、厚さは 100 キロメートルを超え、地表から約 2,900 キロメートル下にあります。 この厚さの数値は、地球内部の他の部分と比較して比較的薄いです。

科学者たちは以前、E’層は鉄分が豊富な古代のマグマによって取り残されたものであると理論づけていた。 別の理論では、内核から漏れ出たか、地球が月の誕生を引き起こした原始惑星と衝突し、地球内部に岩石の塊が残ったときに形成されたという。 しかし、これらのアイデアはどれも広く受け入れられませんでした。

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さて、この新しい研究は少し異なります。 2023年11月13日に雑誌『Nature Geoscience』に発表された論文によると、研究者らはE’層が地表から漏れ出した水によって形成された可能性が高いことを発見した。 水は、互いに向かって潜る構造プレートを通って滴り、地球の外核の金属表面と反応します。

新しい発見が正しければ、E’層が反応の副産物として大量のシリカ結晶を生成したことを意味します。 結晶はその後、地球の外核と外殻の間にあるマグマの巨大な層であるマントルに挿入されます。

研究者らは、強い圧力下で水が外核とどのように反応するかをシミュレーションするために一連の実験室実験を実施した。 結果は、水からの水素が溶融金属中のシリカを置き換え、シリカを結晶形態で金属から押し出すことを示しました。

したがって、E’ 層は、水素が豊富でシリカが不足している外側コア層である可能性が最も高くなります。 この結論は、E’ 層の組成に関する以前の仮定と矛盾します。

研究者らは、E’層が現在の厚さに達するまでに10億年以上かかった可能性があると考えている。 これは、この層が約10億年前に固まった内核よりも古い可能性があることを意味する。

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この新たな発見は、地球に対する私たちの理解、特に地球の外核とマントルがどのように相互作用するかがまだ不完全であることを示すもう一つの兆候である。

2022年9月、同じ研究チームは、水漏れが地球の外核にある大量の炭素埋蔵量と反応した可能性があることも発見した。 この反応により、地球の核とマントルの境界付近に巨大なダイヤモンド工場が形成されました。