为什么地球内核是固态铁球呢,地球上的内核是固态的吗
在地球的中心,地核可分为两部分,外核是液态的铁水,它包裹着冥王星大小的固体铁球内核,这是一个困扰了几代科学家的谜题。虽然地球最中心的温度最高可达6000度,比太阳表面还要热一些,但那里却是固态的,这怎么可能呢?
在地心的固体铁块中,原子排列在晶体结构中。这些结构看起来不同,构成取决于温度和压强。在正常的温度和大气压力下,铁呈现为体心立方堆积结构,经典的立方体形状有八个顶点和一个中心点,每个点包含一个铁原子。然而,在极高的压力下,铁的晶体结构变成了六方密堆积结构,每个点都被另外
地球核心
在地球的中心,地核可分为两部分,外核是液态的铁水,它包裹着冥王星大小的固体铁球内核,这是一个困扰了几代科学家的谜题。虽然地球最中心的温度最高可达6000度,比太阳表面还要热一些,但那里却是固态的,这怎么可能呢?
在地心的固体铁块中,原子排列在晶体结构中。这些结构看起来不同,构成取决于温度和压强。在正常的温度和大气压力下,铁呈现为体心立方堆积结构,经典的立方体形状有八个顶点和一个中心点,每个点包含一个铁原子。然而,在极高的压力下,铁的晶体结构变成了六方密堆积结构,每个点都被另外12个点包围,这是金属晶体的最密堆积方式。
铁的晶体结构
地球核心的压力极其高,达到了地球表面大气压的350万倍。很多科学家认为,在这种高压下,铁晶体会在那里形成六方密堆积结构,体心立方堆积结构在这种环境下根本不可能存在。但在2017年2月发表的一项研究中,瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的科学家对收集到的地球内部的数据进行了分析,得出了一个惊人的结论。
研究人员使用一台大型超级计算机分析了大量数据,结果发现,地球固态核心的铁呈现为体心立方堆积结构,这要归功于不可能的极端条件。在正常的温度下,这种体心立方堆积结构是不稳定的,它的原子“平面”很容易滑出结构成为液态。但在地核的极端环境中,原子移动得极其快,极其接近,以至于它们无处可去。就像在拥挤的地铁车厢里的乘客一样,他们只是换了位置,但保持了原来的形状。
地核
该研究合著者Anatoly Belonoshko表示,这些平面的滑动有点像洗牌中的纸牌。即使牌被放在不同的位置,但仍然是一副牌。同样地,体心立方堆积的铁保留了它的立方结构。
这能完美地解释了为什么地球的核心是固态的,也解释了为什么地震波在地球两极之间传播的速度要比赤道快。铁原子在某个立方体结构中的运动方式相当于给铁增加了“纹理”,就像木头有纹理一样,这能给它一个优先的方向。了解关于地球内部的构成,可以帮助我们对未来地球可能发生的重大事情做出准确的预测。
为啥地球核心高达6000度?形态却是一个固体的铁球?
地球是个很奇妙的物件,它的身上有成千上万的秘密值得探索,在其中一个便是为什么它管理中心的温度达到6,000度,可是那边依然是固体的。
存有固态铁球核心的缘故这个问题困惑了专家好多年了,大家如何也弄不懂,本来温度比太阳表层还高的地球内核竟然是固态的。要弄懂这个问题,大家必须掌握原子在这个固态钢块里是怎样排序的。原子排序在分子结构中,可是他们形状不一样,关键在于温度和气体压强。在一切正常的温度和大气压强下,铁展现为体心立方堆积构造,经典的正方体样子有八个端点和一个定位点,每一个点包括一个铁原子。
殊不知,在非常高的工作压力下,铁的分子结构变成了六方密堆积构造,每一个点都被此外12个点包围着,它是金属晶体的最密堆积方法。
如今大家再去剖析一下地球关键的状况,大家都了解地球的关键工作压力是以及高的,是地球表层大气压力的350千倍。在那么高的工作压力下,大家当然会觉得地球关键中的铁结晶会展现六方密堆积构造。可是17年2月,瑞典斯德哥尔摩皇家理工学院的生物学家得到 了一项探索与发现,彻底超出大家的预料。
科学研究工作人员应用一台大中型高性能计算机剖析了很多数据信息,结果发觉,地球固体关键的铁展现为体心立方堆积构造!这也是为什么呢?权威专家表述道是因为地球内核的极端化标准造成的。
一切正常而言在一切正常温度下,这类体心立方堆积构造是不稳定的,它的原子“平面图”非常容易滑下来构造变成液体。可是地球内核不一样,它的工作压力极高,这就造成原子挪动得极为快,2个原子中间基本上是挤着的,因此 没法逃出出来。
举个例子说,这就好像列车到站情况下的安全通道,由于旅客太多了,只有排长队下车时,而没法一下子就挤下来。
科学研究工作人员表明,这就好像大转变,虽然洗好后,牌处在不一样的部位,可是依然是一副牌,其他什么也没有更改。同样,体心立方堆积的铁保存了它的立方米构造。这就是为什么地球的关键是固体的缘故了。并且这也表述了为何地震数据在地球两方面中间散播的速率要比赤道快。
铁原子在某一正方体构造中的运动方式等同于给铁提升了“纹路”,如同木材有纹路一样,这能给它一个优先选择的方位。
权威专家表明,消除的掌握地球的内部构造能协助大家预测分析地球的地质环境主题活动,能够防止一些自然灾害。
地球中心内地核为什么是固体的金属球?(成因是什么?具体点,
地核由两部分组成:外地核和内地核,两者都是由铁和镍组成的.研究表明,外地核可能呈熔融状态,轻质的元素上升,如氢氧铝等;留下的铁和镍之类的金属元素包围着内地核.内地核由于压力极大,铁原子和镍原子被挤到一起形成一个固态金属球.
希望答案能帮到你.
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