关于地球各地质层的密度/半径/质量是否存在合理的数字?

Question

我一直在做一些关于核心半径(特别是内核)的数学计算，我一直得到一些看起来毫无意义的结果。据推测，它的成分几乎都是铁，反正已经足够接近铁了……我使用的(平均)密度高达13000公斤/米^3.．然而，即使密度这么高，我也无法得到低于2500公里的半径。这是用0.16的质量作为内核。

谷歌返回内核的半径为1220km。它还返回了内芯直径为1220公里的数据。

我甚至在一个Excel电子表格中重新实现了这一点，以再次检查我的代码，我得到了一致的结果。

对于地质层的密度、质量和半径是否有一个好的来源?在这一点上，我不相信谷歌和维基百科，即使我在其他地方找到了答案，我也不确定他们是否接近正确。

Answer 1

一个可以帮助你的模型是公认的(1981年)初步参考地球模型。它提供了内核和外核的密度模型，作为离地心距离的函数:$$ \rho = \begin{case} 13.0885 - 8.8381 x^2 & \quad \phantom{000}0\phantom{。0} \le r \le 1221.5 \\ 12.5815 - 1.2638 x - 3.6426 x^2 - 5.5281 x^3 & \quad 1221.5 \le r \le 3480.0 \end{case} $$在哪里

• \ρ美元是密度，单位是克每立方厘米，
• r美元是从地心到感兴趣点的距离，单位是千米，和
• x美元是归一化半径:$x\equiv\frac r {6371}$．

请注意，这导致在内核和外核之间的边界(1221.5公里)有轻微的密度不连续。这是故意的。虽然后来对PREM进行了升级，但PREM才是一切开始的地方。

参考:

祖旺斯基，亚当·M，和唐·l·安德森。“初步参考地球模型。”地球和行星内部物理25.4(1981):297-356。