地球地核外部神秘 E-prime 层新见解，渗水进入形成

CTOnews.com 11 月 28 日消息，一系列新的实验表明，地核外部神秘的 E-prime 层是由于地核渗水形成的。

地质学家在 1990 年代，发现地球外核周围存在薄层，是围绕固体内核的液态金属漩涡海洋，并将其称为 E-prime 层或 E' 层。

E-prime 层厚度超过 60 英里（100 公里），位于地球表面以下约 1800 英里（2900 公里），相比较地球内部的其他部分来说较薄。

地质学家此前推测 E-prime 层是古代含铁的岩浆留下的，而 11 月 13 日发表在《自然地球科学》杂志上的一项新研究中，E-prime 层可能是下沉的构造板块等因素，导致水渗透进入，和与外核的金属表面发生反应而形成的。

这一过程可能产生了大量的硅晶体作为副产品，这些晶体已经被输送到地幔，从而改变了地幔的化学成分和物理性质。

为了验证这一假设，研究人员进行了一系列实验室实验，以复制水在强烈压力下与外核如何发生反应。他们使用了一种特殊的装置，可以在高温和高压下压缩和加热水和金属样品，然后使用 X 射线和声波来检测样品的变化。

他们发现，水中的氢替代了液态金属中的硅，这迫使硅以晶体形式从金属中排出。这些硅晶体的形状和大小与地震波在 E-prime 层中观测到的变化相一致，这表明 E-prime 层可能是一个富含氢而硅贫的外核层，这与先前对其成分的假设相悖。

CTOnews.com附上论文参考地址：Kim, T., O'Rourke, J.G., Lee, J. et al. A hydrogen-enriched layer in the topmost outer core sourced from deeply subducted water. Nat. Geosci. (2023). https://doi.org/10.1038/s41561-023-01324-x