月球和水星核心条件下铁硅合金的声速
编号:1957
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更新:2023-04-10 23:06:17 浏览:438次
张贴报告
摘要
金属核中轻元素的种类和含量对了解类地行星和卫星的结构、热状态、地球发电机和演化至过程关重要。虽然硅(Si)一直被认为是小型类地行星核心的主要候选轻元素,但对fcc-Fe-Si的声速研究却很少。本研究利用脉冲回波重叠技术,结合能量色散X射线衍射仪,测量了含3wt.%和6wt.%Si的Fe合金在压力和温度最高分别为6.3 GPa和1273 K的纵波速度(VP)和横波速度(VS)。在温度为300 K时,Si的加入可使bcc-Fe的Vp提高0.074 (15) km/s,使VS降低0.024 (9) km/s,但3wt%的Si对fcc-Fe的Vp影响不大。加入6wt.%的Si时,在高温下出现了稳定的bcc和fcc混合相的Fe,使Vp比fcc-Fe提高了0.59 km/s。根据阿波罗对月球的地震观测数据和我们关于Fe和Fe-Si合金的Vp结果,Si不太可能是月球核心中主要的轻元素。对于水星核,当硅含量小于3wt.%时,水星的固态内核为fcc相,而且Vp剖面为5.71~6.45 km/s,而6wt.%的Si使水星核稳定在bcc和fcc混合相中,Vp剖面的上下限分别为6.83~7.57 km/s和5.81~6.55 km/s。
关键词
声速,fcc-Fe-Si,高温高压,月核,水星核
稿件作者
李孝红
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
侯明强
中国科学院精密测量科学与技术创新研究院
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