地空学院讲座教授费英伟在Nature上发表地核研究最新进展

最新一期Nature杂志发表了北京大学地球与空间科学学院讲座教授、美国华盛顿卡耐基地球物理研究所费英伟教授的学术论文“Evidence for an oxygen-depleted liquid outer core of the Earth”(http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7374/full/nature10621.html),并配发了由美国普林斯顿大学Thomas S. Duffy教授撰写的评论文章“Probing the core’s light elements”(http://www.nature.com/nature/journal/v479/n7374/full/479480a.html)。同时,在《Science News》上发表了由《Nature》杂志编辑Alexandra Witze女士撰写的推介文章“Oxygen a bit player in Earth's outer core”(http://www.sciencenews.org/view/generic/id/336392)。

地磁场、火山、地震、海啸等自然现象与地球深部物质尤其是地核物质的组成、状态、物理-化学行为密切相关。根据地球物理、宇宙化学和地球化学、高温高压实验研究等方面的研究成果,地球内部主要可分为地壳、地幔、地核三个组成部分。由于无法直接取得地核样品,地核的化学成分一直是一个迷;目前对地核的认识主要来自地震波观测和高温高压实验模拟。通过地震波与高温高压实验密度参数比较,科学家们认为地核的密度要比纯铁的密度小10%左右,因此,地核中除了铁以外还存在其它比铁轻的元素,如硫、氧、硅、碳、氢等元素。北京大学地球与空间科学学院讲座教授、美国华盛顿卡耐基地球物理研究所费英伟博士与国内同行合作,对地球液态外核的化学成分做了深入的研究。在费教授的带领下,他们利用冲击波实验方法直接测试了在地核温-压条件下可能地核组成的密度和声速,研究结果表明:氧元素并不是地核中的主要轻元素。这是一个突破性的发现,地核内部缺氧的实验结果对探讨地球早期形成环境有深远的意义,它可能与地球早期成形时的还原环境有关。

该研究工作中的主要合作者有:黄海军博士(武汉理工大学) 、经福谦教授(中国工程物理研究院流体物理研究所) 、谢洪森教授(中国科学院地球化学研究所) 、龚自正教授(中国空间技术研究院)等。

编辑:聪平

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