冈山大学

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明确初期地球内部的环境被氧浓度所控制―地球的进化过程阐明―

July 24, 2024

◆发表要点

  • 在高氧浓度下进行了地幔岩石的高压熔化实验,发现高氧浓度下的熔化温度比以往较低氧浓度的熔化温度明显低。
  • 已阐明极度低氧浓度的初期地球岩浆海海底温度可能比以往估计值要高出很多。
  • 以前初期地球~现在地球的进化模型,由于考虑氧浓度的影响有很大描绘转换可能性已解明。

 由冈山大学行星物质研究所石井贵之副教授、中华人民共和国北京高压科学研究中心Yanhao Lin研究员、荷兰阿姆斯特丹自由大学、德国联邦共和国拜罗伊特大学拜仁地球科学研究所的研究小组组成的国际共同研究小组,在高氧浓度下进行了地球地幔岩石的高压熔化实验,明确了高氧浓度下的熔化温度明显低于传统低氧浓度下的熔化温度。这个结果表明,据说深度达到1000km以上的初期地球岩浆海的海底温度比以往预想的要高,暗示着有必要重新审视初期地球的冷却过程和地球成核模型。该研究成果于7月16日(当地时间)在英国地球科学杂志「Nature Geoscience」上以Article形式刊登。
初期地球内部被称为岩浆海洋的岩浆海覆盖。关于岩浆海洋是怎样凝固的,形成了现在的地球还不太清楚。本研究成果表明,初期地球环境受当时氧化还原状态影响很大,暗示有必要重新审视从初期地球形成到现在地球的进化过程。

◆研究者表示

阐明地球是如何向现在地球进化的,是与我们生命起源相关的地球科学中最重要的主题之一。但是,生活在现代的我们要了解大约46亿年前开始的地球历史并不容易。我认为这次的成果,发现了了解初期地球这个未知世界的重要因素之一。
在全球空间开发的进程中,地球深部的研究看似是反其道而行之,但通过了解地球,我们也可以更好地了解宇宙。今后也想用“高压”解开地球的全貌。

石井副教授

■论文信息
论文名:Melting at the base of a terrestrial magma ocean controlled by oxygen fugacity
刊登:Nature geoscience
作者:Yanhao Lin, Takayuki Ishii, Wim van Westrenen, Tomoo Katsura, Ho-Kwang Mao
D O I:https://doi.org/10.1038/s41561-024-01495-1
U R L:https://www.nature.com/articles/s41561-024-01495-1

<详细研究内容>
明确初期地球内部的环境被氧浓度所控制―地球的进化过程阐明―


<咨询窗口>
冈山大学 行星物质研究所
副教授 石井贵之
(TEL)0858-43-3754
(FAX)0858-43-2184

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