Science：地核的形成需要更強(qiáng)的氧化條件＊

2013年1月10日Science發(fā)表題為《氧化條件下的地球吸積》（Terrestrial Accretion Under Oxidizing Conditions）的文章。文章指出，美國(guó)勞倫斯·利弗莫爾國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（Lawrence Livermore National Laboratory）研究人員近日發(fā)現(xiàn)，地核的形成比之前認(rèn)為的需要更強(qiáng)的氧化條件。

這項(xiàng)新的研究確定各種材料在早期太陽(yáng)系中的分布和搬運(yùn)。通過(guò)在高壓（35萬(wàn)～70萬(wàn)個(gè)大氣壓的壓力）和高溫（5 120～7 460華氏度）條件下對(duì)金剛石砧進(jìn)行的一系列激光加熱實(shí)驗(yàn)，該研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，地核元素需要在氧化性更強(qiáng)的條件下才可以形成。

科學(xué)家們認(rèn)為，地球通過(guò)吸積一些混合的隕石物質(zhì)增大生長(zhǎng)，但是沒(méi)有一種簡(jiǎn)單的方法來(lái)確定這些不同物質(zhì)的比例。了解地球核心形成的過(guò)程使研究人員能夠?qū)⑿纬傻厍虻奈镔|(zhì)限制在一定的范圍內(nèi)，并確定這些物質(zhì)的成分是否會(huì)隨時(shí)間而發(fā)生變化。研究人員發(fā)現(xiàn)，行星的“成長(zhǎng)方式”與最常見(jiàn)的隕石的形成很相似，需要強(qiáng)氧化條件的介入。隕石是行星形成的原材料，行星核的形成是導(dǎo)致地球化學(xué)分異的過(guò)程。但是，隕石形成和行星核的形成是不同的過(guò)程，它們受不同的熱源和不同的壓力和溫度驅(qū)動(dòng)。

研究指出，地球相對(duì)氧化模型通過(guò)逐漸減小的氧轉(zhuǎn)移到形成金屬地核，并能夠調(diào)整地核所需要的輕元素和硅酸鹽地幔親鐵元素的濃度，這表明氧是地核的一個(gè)重要組成部分。目前對(duì)于氧化條件下對(duì)親鐵元素的處理能力，可以從較為常見(jiàn)的氧化隕石材料（如碳質(zhì)和普通球粒隕石）中吸積地球。模擬實(shí)驗(yàn)證明，在地核形成過(guò)程中，釩（V）和鉻（Cr）出現(xiàn)略微減少的狀況，鎳（Ni）出現(xiàn)適度消耗，而鈷（Co）在這一過(guò)程中產(chǎn)生，使得氧在這一進(jìn)程中發(fā)揮了更大的作用。

原文題目：Terrestrial accretion under Oxidizing conditions

（中國(guó)科學(xué)院國(guó)家科學(xué)圖書(shū)館蘭州分館／中國(guó)科學(xué)院資源環(huán)境科學(xué)信息中心 王立偉 編譯）

（編譯者電子信箱，王立偉：wanglw＠llas.ac.cn）

P591；

A； doi：10.3969／j.issn.0235-4975.2013.03.004

來(lái)源：Science，10January 2013

10.1126／science.1227923