我们知道任何关于地球核心的本质不是来自磁或地震测量?

Question

有很多了解地球的核心从地震资料的分析,从详细的磁场地图和趋势。

还有其他测量造成了当前的理解地球的核心除了这两个?

Answer 1

简短的回答:是的,我们大部分的知识不是从地震学、地磁学,但是从实验和测量,扣除从地球化学和物理,材料科学和物理学(除了已经提到的测量地球的引力,但变化,而连接到地幔对流,蓄水,比核心等等)。但总的来说那些体重远远超过“艰苦”地震学和地磁学。

一个实验复制压力/温度(p / t)条件是钻石砧细胞及其级联版结合激光加热的探测器,获得关于矿物和cristalline阶段和数据转换条件下地球的核心。

• 维基百科:钻石砧细胞

• 教学矿物学;局部资源钻石砧细胞(DAC)

和一些随机链接问题的结果:

• Geophyics的评论:高压试验和下地幔和核心材料的相图

• 自然通讯:实现micro-ball高压研究金刚石铁高于标称

• 地球和行星科学快报》:地球的核心成分从高压液体的密度测量铁的合金

• 《地球物理研究快报》:铁镍合金在地球的核心

激光脉冲是一个发展中技术达到非常高的p / t条件下,金刚石高于顶砧的可以,但是他们不会持续很长时间

• 科学的进步:Fe-Si合金的晶体结构和状态方程的“超级地球”的核心条件

Answer 2

还有其他测量造成了当前的理解地球的核心除了这两个?

答案当然是“是的”。其他答案已经提到的实验,试图重现条件类似地球内部。

我将提供两人;还有更多。

一个是射电天文学。确定类星体的明显位置的准确性大大增加了地球的方向。这样做与现代通信技术导致甚长基线干涉测量法。两者的结合降低了不确定性在地球的方位milliarcsecond下。这让深的洞察力(一语双关)地球核心的本质。地球的钱德勒摆动不表现得像一个刚体。如何随着时间的变化给洞察地球核心的本质。地球的自由核章动也可见从地球的精确定位参数。

另一个是精确的地球引力模型。这些也给洞察地球的核心,包括地球的转动惯量,钱德勒摆动,自由核章动。超出地球引力模型提供了一个关键的观测技术研究月球内部,火星和木星。科学家们知道,月亮和火星部分熔融核心由于重力模型由精确的轨道确定基于许多环绕月球和火星的卫星。科学家们知道,木星有扩散的核心由于精确的轨道确定朱诺探测器的轨道的行星。

Answer 3

我想答案是“不”,因为“地震学(即。,the study of waves propagating within the Earth) tells us the details in a far superior way'. See this paper for an informative treatise:刷,s g (1980)。发现地球的核心。48岁的美国物理学杂志》上,705 - 724,这些课堂讲稿http://www.geo.uu.nl/ berg /地球动力学/ lecturenotes.pdf在地球动力学。

有趣的附加工具,你会发现这些作品有:

1. 弄清楚的地球的质量(使用牛顿定律)。人们发现地球的平均密度美元5500美元公斤/米^ 3美元,而岩石的表面只有一个密度美元2700美元公斤/米^ 3美元,所以地球内部有更高的密度。假设压力无法负责增加密度,密度高来自化学变化,如金属,特别是因为地球的磁场。假设下压力是负责高密度,地球内部的气体,例如,普通的空气比岩石更可压缩,所以地球内部的空气(本杰明·富兰克林在美国提出的!)。

2. 第二个线索,地球必须来自径向不同密度地球的转动惯量(这是一个已知量,基于天文测量等地球的轴向旋进),这使得它可以创建模型相关的密度和半径。当然,没有著名的数量,你不能做太多。但假设一个铁芯(与已知的密度,和负责地球磁场)覆盖地幔(密度接近地球表面的),第一个径向配置文件可以。

3. 模型可以自己关心地球的刚度/变形下部队,比如回应海洋潮汐,地球的潮汐和钱德勒摆动。这些可以用来构造一些径向的近似弹性性质。只有在1960年代,另外地震学是一个坚定的技术之后,人们发现额外的非地震的证据地球的eigenvibrations /自由振荡地球(作为一个整体)戒指像一个钟,这是一个非常有用的独立工具来验证分层的地球的弹性性质,而且是重要的发现,例如,固体内核上。

4. 刚性(从前面点,第一点提到的)可以使用(热力学)与密度状态方程。因此,找出适当的密度之间的关系/压力/刚度大的重要性。

5. 同样,假设地球是由其他太阳系,它是可能的太阳的谱线和陨石的化学组成找出可能大部分的地球化学成分(https://en.wikipedia.org/wiki/Chondritic_uniform_reservoir)。如果你另外知道压力、密度和硬度信息,你可以相对明智的猜测候选材料必须存在。类似于a_donda答案,一个必须测试材料是如何在这些奇怪的压力和温度制度的行为,这主要是实验室使用,例如,一个钻石砧细胞。

6. 同样,这些实验室的实验告诉我们,对于一个给定的压力给定的材料,什么可以预期的温度。

但如果你想要很坚实的答案的“自然”,地球的核心,所有直接来自地震学最直接的答案。这是最好的方法来限制位置地球内部的(弹性)属性,在一个更高的精度比任何其他方法。作为次要的后果,我们可以利用这些测量化学假说对核心的组成等,但这些完全是根据地震数据的假设是正确的....所以他们不是一种“独立”的测量/模型!

Answer 4

评论其他问题已经提到一些物理答案也走出实验室:有人可能会认为最重的元素在原始地球现在应该都陷入的核心。但这并不是实际上的情况:例如,铀与铁的密度的2.5倍(19.1 vs 7.9克/厘米³)有大量的大约4 ppm的地幔,而在其丰富的核心基本上被认为是零。我们怎么知道呢?我们可以实验如何轻松铀溶解岩石材料与铁融化,事实证明,如果它有一个选择,铀很喜欢把自己与岩石而不是铁。