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为什么地球核心没有发现最重的天然金属,如锇或铀?

编辑:网友投稿来源:互联网整理更新时间:2022-03-29 08:32:08

为什么铁也存在于地壳中?为什么火星没有铁核?为什么一些黄金可能进入了地核,而另一些黄金却出现在地表呢?在我看来,所有这些问题的答案都在于化学。更重要的是,为什么这里的铁会进入地核,而火星的铁含量却不多,因为那里的铁大部分是以氧化铁的形式存在?要回答这个问题,我们必须先回答它是如何到达那里的?当你观察硅酸盐的粘度时,简单的密度理论是行不通的。从技术上讲,地幔可以被定义为液体,它也确实对流,但它的速度非常慢——据估计,它每十亿年会以1000公里的速度移动。这是因为它的粘度非常高(如果你考虑的是液体而不是像玻璃杯那样的东西)。来自吸积盘的铁尘与其他灰尘大小相仿——主要是微米大小——就像烟雾一样。没有真正的力量在上面。

为什么地球核心没有发现最重的天然金属

我的答案在于,早在地球开始形成之前,铁相就在吸积盘中分离和熔化了。这里附近的圆盘温度达到了大约1600摄氏度,但在火星它从来没有明显超过1300摄氏度,所以铁没有融化,可能铁的氧化物没有在圆盘氢中减少。我们仍然以含铁陨石的形式获得了这一点的残余证据,作为题外话,这些陨石中有些包含了已知的最古老的固体,有些甚至比钙铝包裹体还要古老。所以当地球形成时,至少有一部分铁已经是金属了它溶解在其中一些其他的金属溶解在铁中。当这些铁块聚集起来的时候,铁已经变成了大的铁块,当铁块足够热的时候,它们就会流过岩石。水,从另一个方向过来,会氧化一些氢,但是它产生的氢会阻止进一步的氧化。水会溶解一些金,所以我们得到了一些,顺便说一句,这就是为什么黄金有时会在石英中被发现——二氧化硅也能溶解超临界水,以溶解的状态(一段时间)出现在表面。

然而,铀并不是一种元素。它的反应性太强,通常以氧化物的形式出现,或与氧化物结合,如钛酸盐、磷酸盐、钒酸盐等。总的来说,液态铁不能很好地溶解氧化物。此外,氧化物的密度不如金属,所以总的来说它们留在地幔或地壳中。
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