地球の内核の温度における鉄の弾性

科学分野:

• 固体地球地質物理学 固体地球地質物理学
• 高圧鉱物物理学 高圧鉱物物理学

背景:

• 地震学的な研究は,圧縮波が赤道経路よりも極路に沿って地球の内核を通る速度が速いことを明らかにしています.
• アニソトロピーと微分回転の局所的偏差は,複雑な内核動態を示唆する.

研究 の 目的:

• ヘクサゴナル・close-packed (h.c.p.) の構造と弾力性を研究する. 鉄は高温の内核条件下にある.
• 地球の内核で観測された地震性アニソトロピーのパターンを説明します.

主な方法:

• h.c.p.の第一原理計算について 鉄の構造と高温での弾性.
• 基底平面を並べた多結晶の質感をモデリングする.

主要な成果:

• h.c.p.の軸比 (c/a) である. 鉄は温度とともに大きく増加し,5,700 Kで約1.7に達する.
• 高温では,h.c.p. 鉄は低温と比較して逆の意味で縦方向アニソトロピーを示します.
• 計算されたモジュールは,5,700 Kの内核特性と一致します.

結論:

• 鉄の結晶構造に対する高温の影響は,地球の内核における観測された地震性アニソトロピーを説明する.
• この発見は,地震学的観測と,内核の条件下における鉄の物理的性質を一致させています.