Erdkern auf mysteriöse Weise Licht enthält Schwefel
Diese Geschichte wurde um 11:16 Uhr aktualisiert.
Biblischen Ansichten von der Mitte der Erde als einem höllischen Grube tobenden mit Feuer und Schwefel haben etwas Unterstützung von der neuen Forschung. Wissenschaftler haben festgestellt, dass die überwiegende Mehrheit der Schwefel – andächtig im Sinne des biblischer Zeiten als "brennender Stein," aber jetzt bekannt häufiger als Schwefel – tief in den Erdkern wohnt.
"In gewisser Weise können wir auch sagen, dass wir Leben imitiert Kunst," Studie leitende Autor Paul Savage, wissenschaftlicher Mitarbeiter im Fachbereich Geowissenschaften an der Durham University in Großbritannien, sagte in einer Erklärung." Seit Jahrtausenden haben Geschichten der Unterwelt wird überschwemmt mit Feuer und Schwefel erzählt. Jetzt können zumindest wir sicher von den Schwefel sein."
Die Forscher schätzen, dass der Erdkern das 10-fache des Schwefels als im Rest der Welt oder vergleichbar mit etwa 10 Prozent der Masse des Mondes enthält. [Religion und Wissenschaft: 6 Visionen des Erdkerns]
Innere Erde
Wissenschaftler haben in der Regel verstanden, dass zum Zeitpunkt der Entstehung der Erde vor allem Schwermetalle wie Eisen und Nickel auf des Planeten Kern und leichte Elemente wie Sauerstoff, Silizium, Aluminium, Kalium, Natrium und Kalzium, versenkt in den äußeren Schichten der Erde, in den Mantel und Kruste konzentriert.
Allerdings wurde die Masse der feste innere Kern der Erde, die zu hell und besteht ausschließlich aus Metall ist, eine dauerhafte Inkonsistenz in unserem Verständnis von dem Planeten Verteilung der Elemente. Um den Kern leichter-als-erwartet Gewicht erklären, Wissenschaftler angenommen, dass der Kern mussten einige leichtere Elemente wie Sauerstoff, Kohlenstoff, Silizium und Schwefel enthalten.
"Wissenschaftler haben vermutet, dass es Schwefel im Kern eine Zeitlang, aber dies das erste Mal haben wir solide geochemische Beweise ist für die Idee zu unterstützen", sagte Savage.
Bestätigt das Vorhandensein von leichteren Elementen wie Schwefel, im Kern, informiert über die Temperaturen, Drücke und Sauerstoffgehalt im Erdmantel, die den Kern umgibt und trennt die Kruste, auf der wir gehen. "Es wäre schön zu wissen, was die Erde, gebildet wird, als ein grundlegender Aspekt des Verständnisses der Erde" Savage sagte Leben Wissenschaft.
Peeling zurück die Schichten
Ohne die Technik zu 1.800 Meilen (2.900 Kilometer, oder den Gegenwert von rund 3.000 Eiffeltürmen übereinander gestapelt) Graben Wissenschaftler schauten nach Hinweisen erstellt durch einen 4,47 Milliarden Jahre alten Einfluss – der Mond bilden Kollision zwischen Erde und einen großen, Planeten-Größe Körper Theia genannt.
"Die riesige Auswirkungen würde nicht nur den Mond gebildet haben; es irgendwie ein wenig Material Weg und am Ende immer der Mond geschnitten haben würde nicht,"sagte Savage. "Die Menge an Energie, die diese Art von Auswirkungen beteiligt hätte, wenn nicht vollständig, es würde haben teilweise geschmolzen Erdmantel bis zu einer bestimmten Tiefe." Wenn der Mantel geschmolzen, etwas von seinen Schwefel angereicherte Flüssigkeit sickerte in den Kern, und einige davon verdunstet in den Weltraum, fügte er hinzu.
"Sie könnten eine Menge davon beim Verdampfen verlieren", sagte Savage. "Gerade mit Blick auf den Schwefel, wir kann nicht wirklich sagen viel darüber, wie viel im Kern ist im Vergleich zu wieviel Platz, verloren gegangen ist" so dass Schwefel praktisch unmöglich direkt messen. [Foto-Timeline: wie die Erde gebildet]
Zum Nachverfolgen und quantifizieren die flüchtige Schwefelverbindungen, freute sich die Forscher auf Kupfer Isotope (Atome des gleichen Elements mit unterschiedlicher Anzahl von Neutronen). "Wir entschieden uns für Kupfer, weil es ein Chalcophile Element, was bedeutet ist, es vorzieht, in Sulfid-reiche Material werden – so ist es ein gutes Element, das Schicksal von Schwefel auf der Erde zu verfolgen" Frédéric Moynier, leitender Autor der Studie und Professor am Institut de Physique du Globe in Paris, sagte in einer Erklärung. "Im Allgemeinen, wo Kupfer, es ist Schwefel; Kupfer gibt uns eine Proxy-Messung für Schwefel."
Auf der Suche nach Schwefel
Die Forscher Maßen die Kupfer Isotopen-Werte aus dem Mantel und Kern zu entdecken, wo sie Schwefel finden würde. Meteoriten wurden verwendet, um darzustellen umfasst den Kern, Mantel und Kruste "Bulk Erde". Meteoriten sind Jumbles Außerirdischer Materie, die die Sonne seit umkreist haben, noch bevor Planeten geformt. "sie sind wie kosmische Sedimente" Savage sagte. "Wenn wir haben einen Planeten und nach unten, gefräst, wenn wir irgendwie es oben zerkleinert und sie herum vermischt, ist das, was wir annehmen in Meteoriten wäre."
Muster gebildet von Lavaeruptionen sowie tektonische Ereignisse, die den Mantel auf die Oberfläche der Erde geschoben, wurden verwendet, um so genannte "bulk-Silikat Erde" Werte darstellen, die den Kupfergehalt in den Mantel und Kruste enthalten. Forscher können dann herausfinden der Kupfergehalt in den Erdkern durch Subtraktion des "Bulk Silikat Erde" Werts aus der "Bulk Erde" Wert.
Die Wissenschaftler Messwert eine schwere "bulk-Silikat Erde" Kupfer Isotop im Vergleich mit dem Wert "bulk-Erde", was darauf hindeuten kann, dass der Mantel eine Menge von schweren Kupfer hat und der Kern nicht. Jedoch durch Experimente fanden sie, dass die "Kupfer im Kern sollte etwas schwer sein, im Vergleich zu den Mantel – also der Kern der schwere Mantel im Vergleich zum Meteoriten, ausgleichen kann nicht, weil es auch schwer," Savage sagte. Wenn es eine Menge von schweren Kupfer Isotope in einem Teil der Erde gibt, wird ein weiterer Teil viel Licht Kupfer Isotope haben.
Um Kupfer "schwere" in den Mantel und Kern zu erklären, voraus die Forscher, dass eine Schwefel-reiche Flüssigkeit mit "leichten" Kupfer nach dem Aufprall gebildet, die den Mond erstellt. "So [geschmolzene Mantel] ist das Licht, der Mantel schwer ist, und die beiden, wenn miteinander vermischt lose Erde (Meteoriten gleich würde)," sagte Savage.
Nachdem die Erde von Meteoriten und andere Außerirdische Materie wie Staub und Gestein gebildet, begann es zu schmelzen, bilden den Kern. Bei Kern-Bildung einige "schwere" Kupfer verließ den schmelzenden Mantel und Kern, so dass des Mantels mit "leichter" Kupfer, Savage sagte eingetragen. Dann wieder eingeschmolzen im Anschluss an die riesigen Mond bilden Auswirkungen der Erdmantel, bilden eine Schwefel-reiche Flüssigkeit. "Light" Kupfer selbst mit der Flüssigkeit verbunden, verlassen den Mantel mit dem "schwerer" Kupfer, spiegelt sich in den Kompositionen, gemessen an heutigen Lava und Felsen, die Forscher sagten.
"Diese Studie ist die erste klare geochemische Anzeichen aufweisen, die eine Sulfid-Flüssigkeit aus dem Erdmantel schon früh in der Geschichte der Erde getrennt haben muss – getretenen höchstwahrscheinlich den Kern" Savage sagte.
Die Forscher ihre Ergebnisse detailliert gestern (16. Juni) in der Fachzeitschrift geochemische Perspektiven Letters.
Anmerkung des Herausgebers: diese Geschichte wurde aktualisiert, um die genaue Anzahl der Eiffel Towers zu reflektieren, es dauern würde, kommt man zu den Erdkern.
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