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为什么“地球使命的核心”提案建议使用液态铁代替铅?

自然通讯文章“地球的核心任务——一个温和的建议”,建议将大量的液态铁放置在裂缝,让它沉到地球的核心,携带一个探测器,可以使用地震波传输数据。

这是一个有趣的想法。尽管可能存在许多技术问题我觉得似乎没有人不可逾越的,值得一试。

但是,我想知道为什么作者建议使用液体铁代替液态铅。我希望导致更便宜,还需要一个更小的体积达到相同的断裂应力(由于更高的密度)。此外,较低的熔点将有利于表面附近的裂缝延伸的起始。

将溶解在周围岩浆?化学转变为较轻的复合交互吗?

原文是收费我这里复制主要文本:

回答

我已经评论过[这][1]。这不会工作不管这是铁或铅或其他东西。这一事实是发表在《自然》并不意味着它是真的,永远记住这一点。10 <一口> < /一口> 8公斤的铁球就会对(30米直径)[2],这并不是很多,而地球尺度。这就是为什么它不会工作:1。我们有非常巨大的物体表面上。他们被称为建筑。他们不下沉。即使他们并不那么密集,建筑物站在基金会漏斗质量小面积,创造了非常大的压力。的基础是建立在坚固的岩石,因此他们*不*下沉。 2. The author suggests to initiate the crack with explosives. Perhaps a nuclear explosion. We had many nuclear explosions in the past - they don't make cracks. They make craters. 3. Crack propagation is only relevant in the lithosphere. Once you get to the asthenosphere, about 200 kilometres deep, cracks don't propagate any more and the equations the author presents are meaningless. Plastic behaviour of rocks is achieved much earlier anyway. 4. Even if there is a crack, it will have smaller cracks radiating from it. The liquid iron, being liquid, will fill those smaller cracks and lose from the mass of the main liquid blob. With time, the blob will get smaller and smaller until it will not be able to do anything any more. 5. The melting point of iron is more than 1500 °C, this higher than the temperature of the ambient rocks. It will lose heat quicker than it gains by gravitational potential and solidify. 6. The iron will react with the rocks around it. Particularly if it is liquid, because these things are highly reactive. It will start dissolving things into it (which will counter point 5), but it will also lose iron to the surrounding rocks. It will dissolve oxygen, carbon, sulfur, possibly alkalis like sodium, maybe silicon. These are light elements that will overall lower the density of the ball of iron, bringing it to a stop. 7. The oxygen fugacity of the crust and upper mantle is higher than iron-wustite, which will be imposed by the equilibrium with iron. Therefore, it will leach oxygen from the surrounding rocks, essentially turning some of the liquid iron into "rock". This will also decrease the mass of the blob of iron. You were specifically asking about lead. All points above (except 5) are equally applicable to lead. [1]: //www.hoelymoley.com/a/454/725 [2]: https://www.wolframalpha.com/input/?i=1E8%20kg%20of%20iron

编辑总结

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\ begingroup美元我不同意你的观点1 - 3。和其他人可以解决。裂纹扩展的目的是极端压力积累在裂纹的尖端。因此,类比与建筑是不正确的,对该地区由于是固体,这里关键是压力是由静水压力。在冰原,裂纹扩展可以下裂纹表面池塘传播几公里在固体冰,直到它到达的床上。每年夏天,经常发生在格陵兰岛,密度反差远小于铁/地壳。 \ endgroup美元
- - - - - -卡米洛·Rada
2019年4月14日在2:14
\ begingroup美元然后,一旦blob通过层与脆性行为,它不需要裂缝。它会下沉通过密度差,俯冲板做的,或类似于岩浆底辟构造上升。其他点,你就需要一个更大的初始体积。 \ endgroup美元
- - - - - -卡米洛·Rada
2019年4月14日,17
\ begingroup美元 @CamiloRada刚刚所说的地址点1。但不管,只存在于裂缝顶部的岩石圈~ 200公里。即使你可以神奇地使下降200公里的裂缝,它停止。 \ endgroup美元
- - - - - -Gimelist
2019年4月14日,17
\ begingroup美元 @CamiloRada原始论文会谈如何裂纹传播在5米每秒,使任务需要大约一个星期。一旦你在软流层,时间尺度成为了几十万年。这比足够的时间化学平衡铁(或铅、)周围地幔硅酸盐溶解它。 \ endgroup美元
- - - - - -Gimelist
2019年4月14日19
1

\ begingroup美元 @CamiloRada是的,它并没有真正回答这个问题为什么不铅和铁。不知道。我的回答是指出没关系,都将失败。 \ endgroup美元
- - - - - -Gimelist
2019年4月15日在3:58

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