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从震惊的陨石到地球下部地幔的外星线索

时间：2022-03-20 08:25:07 来源：

艺术家的地球的再现，切开了透露辛勤层，包括深色地幔。

低于地球表面的厚厚的岩石层，称为地幔，这弥补了我们的大部分地球的体积。虽然地球的地幔太深，但对于人类来说太深，而某些陨石可以向这种无法到达层提供线索。

在一项研究中，最近发表于科学的进步，一支国际科学家队 - 包括桑 - 丹·南德姆和亚利桑那州立大学托马斯夏普 - 已经完成了对“震撼陨石”的复杂分析（经历了高压和高 - 通过影响事件的温度条件），并获得了地球下部地幔的新洞察力。

苏州：令人震惊的陨石

自1969年以来，震惊的陨石在发现高压矿质环诺斯自1969年以来，提供了许多深层地幔矿物的例子。

对于这项研究，佛罗伦萨大学的领导作者Luca Bindi（意大利），ASU地球和太空探索学院的南方和广州地球化学研究所（中国）的Xiande Xie，重点是他们在震惊的样本上的努力陨石叫苏州。

苏州陨石的片段分析了这项研究，表明球队与金属铁纳米颗粒一起发现了桥梁的冲击静脉。

“绥州是我们团队分析的理想陨石，”垫片专门使用高压实验来研究地球的地幔。“它为我们的团队提供了自然高压矿物样品，如那些被认为构成地球的深层地幔的样本。”

苏州于1986年在中国湖北省下跌。在这种陨石落后，一群科学家能够找到并收集样品。

“这是一个观察到的堕落，”夏普说，他们专注于研究震惊的陨石来了解太阳系中的冲击和影响。“所以它没有遭受地球上的任何化学化风化，因此没有熨斗。”

Bridgmanite：下部地幔中的主要材料

Suizhou Meteorite样本用于本研究的研究人员含有一个称为“Bridgmanite”的特定硅酸盐。这种硅酸盐被认为是地球较低的地幔中的主要材料，并占我们星球的38％。它首次在2014年在震惊的陨石Tenham发现。

虽然它以前认为铁金属主要存在于地球核心中，大约15年前在实验室中发现的科学家，桥梁中的铁可以经历自氧化，从中可以产生金属铁。

在苏州陨石样品中发现的Bridgmanite的显微镜图象。

该方法，一种称为“电荷歧化”的化学反应，是原子在其间重新分配电子，并用不同的氧化态产生两种或三种阳离子形式（在这种情况下，Bridgmanite中的一些Fe（II）离子转化为Fe（III）和Fe（0），后者形成金属铁）。

但是，如果这个过程实际上，问题仍然存在，但实际上是本质上的。

使用高分辨率电子显微镜成像和光谱学，研究人员能够在纳米级中进行苏州陨石样品的一组复杂分析。

通过这些分析，研究团队发现了与令人震惊的陨石样品中的桥商共存的金属铁纳米粒子，其主要是铁歧化反应性质中的第一种直接证据，到目前为止在高压实验中才观察到。

在苏州陨石样品中发现金属铁纳米粒子的电子显微镜图像。

“这个发现表明，在天然高压环境中可能发生电荷歧化，因此在地球的深层内部发生，”垫片说。

然而，这项研究的含义超越了这一发现，并且最终可能帮助我们了解地球本身如何氧化的更大问题。

虽然我们知道地球的上部地幔比其他行星更氧化，但上部地幔的氧化条件可能与大气中氧气的突然升高相连，但我们尚不知道上部地幔的方式地球变得更加氧化。

“当通过对流输送到上部地幔的材料时，将有金属铁的损失，桥梁中的氧化铁将导致上部地幔中的更多氧化条件，”垫片说。

“我们的发现为地球上部地幔的更氧化条件提供了可能的解释，并支持深层内部过程可能导致表面上的巨大氧合事件的想法。”

参考：“讽刺中铁的丧失措施”的依据由Luca Bindi，Sang-Heon Shim，Thomas G. Sharp和Xiande Xie，2012年1月10日，科学推进.DOI：
10.1126 / sciadv.aay7893.


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