进入深度

高压

高压地球的熔融核心
图片来源:美国宇航局/JPL-Université巴黎狄德罗-巴黎环球体格研究所

在地质学家找到通往地心之旅的方法之前,他们必须竭尽全力使用其他方法来研究地球内部。在本期科学更新中,你将听到一个实验室通过模拟地下深处岩石的变化来实现这一目的。


成绩单

一些非常高的压力研究。我是Bob Hirshon,这是科学更新。

住友重工(Sumitomo Heavy Industries)生产的2000吨压力机,大部分都在工厂车间里,用来冲压金属板材。但其中一台12英尺高的机器已经找到了通往石溪高压研究中心的混凝土地堡的路。在这里,该机器正在帮助像迈克尔·沃恩这样的研究人员弄清楚地表700公里以下发生了什么。

沃恩:

这些深度发生了很多深的地震。我们希望了解导致它们的原因。并理解岩石的物质性质,其中有一个理解的关键。

由于旅行或甚至钻探到那么深的地方都是不可能的,沃恩和他的同事们采集矿物,并向大媒体挤压它们。由碳化钨制成的铁砧将力集中在比大头针稍大的一点上。

沃恩:

在这座建筑里,在这个实验室里所发生的事情的主要科学目标,是了解地球内部的成分。

分析挤压的矿物质有助于研究人员了解地球披风的高压世界,而无需去那里。对于美国科学促进协会,我是鲍勃·洪森。


了解研究

科学世界中的许多最有趣的目的地 - 地球的中心,火星表面或大海的底部,例如 - 昂贵,困难,甚至不可能到达。这就是为什么科学家提出模型来模拟这些无法进入的地方的条件。

在Vaughan和他的同事想模拟的深处,压力可以获得高达300,000个大气压。这是地球表面的压力300,000倍。如果它没有慢慢地且仔细地应用,那种压力可以粉碎钻石,并且除了正在研究的其他材料之外。因此,压力机中的大量空间由额外的材料占用,有助于中等对象对象的压力。(这更接近地球上发生的事情,其中​​矿物质包围数英里的其他材料,压力稳步应用超过数百万。)

研究的目标是看看地球内部巨大力量下的不同矿物质会发生什么。调用一个特别感兴趣的过程阶段过渡。这是当矿物从一种形式变为另一个形式时,就像碳变成钻石一样。一些科学家认为这些阶段过渡可以帮助触发在地幔中发生的“深喉”,但可以对表面产生毁灭性的影响。

现在尝试回答这些问题:

  1. 为什么需要高压实验室?
  2. 为什么压力要慢慢且仔细地应用?
  3. 为什么你认为阶段过渡可能涉及地震?点击此处获取答案。
  4. 还有什么可能科学家从使用高压室学习?

为教育工作者

PBS网上野蛮的地球展示了地球下的过程如何导致地震,火山等暴力自然发生。

USGS.网站包括最新的美国和全球地震活动,并突出了了解地震的研究努力,减少危害。

科技博物馆将这个伴侣网站有他们的展品地震


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