新的研究表明，地核-地函邊界神秘的”D”層可能是由早期巨大撞擊的殘留物形成的，富含鐵的過氧化物在其獨特而持久的特徵中起著關鍵作用。在地球深處，有一個神秘的層，叫做”D”層。這個區域位於地球熔融的外核和堅固的地函之間的邊界上方，向下大約3000 公里處。

與完美的球體不同，D”層出乎意料地錯落有致。它的厚度因地而異，有些地區甚至完全沒有”D”層–就像大陸高出地球海洋一樣。這些有趣的變化吸引了地球物理學家的注意，他們將D”層描述為異質或非均勻區域。

由胡青陽博士（高壓科學與技術高等研究中心）和鄧傑博士（普林斯頓大學）領導的一項新研究表明，”D”層可能起源於地球的早期。他們的理論是基於”巨型撞擊假說”（Giant Impact hypothesis），該假說認為一個火星大小的天體撞擊了原始地球，在撞擊後形成了一個覆蓋整個地球的岩漿海洋。他們認為，”D”層可能是這一巨大撞擊留下的獨特成分，可能蘊藏著地球形成的線索。

鄧傑博士強調，在這個全球岩漿海洋中存在著大量的水。這些水的確切來源仍是一個爭論不休的話題，人們提出了各種理論，包括透過星雲氣體和岩漿之間的反應形成，或由彗星直接輸送。普遍的觀點認為，水會隨著岩漿的冷卻而集中到岩漿海洋的底部。到最後階段，最靠近地核的岩漿所含的水量可能與地球現今的海洋相當。

海底岩漿海洋中的極端壓力和溫度條件創造了一種獨特的化學環境，促進了水和礦物之間意想不到的反應。胡青陽博士解釋說：「我們的研究表明，這種含水岩漿海洋有利於形成一種富鐵相，即過氧化鐵鎂。這種過氧化物的化學式為（Fe, Mg）O2，與下地函中的其他主要成分相比，它對鐵的偏好更為強烈。過氧化物。

地核-地函邊界異質結構的形成

這種富鐵過氧化物相的存在將改變D”層的礦物組成，偏離我們目前的理解。根據新的模型，D”層的礦物將以新的組合為主：貧鐵矽酸鹽、富鐵（鐵、鎂）過氧化物和貧鐵（鐵、鎂）氧化物。這種以鐵為主的過氧化物還具有低地震速度和高導電性，使其成為解釋D”層獨特地球物理特徵的潛在候選物質。這些特徵包括超低速度區和高電導率層，兩者都是D”層眾所周知的成分異質性的原因。

研究結果表明，由岩漿海洋中的古水形成的富鐵過氧化物在形成”D”層的異質結構方面發揮了至關重要的作用。這種過氧化物對鐵的強烈親和力在這些富鐵斑塊和周圍地函之間形成了鮮明的密度對比。從根本上說，它就像一個絕緣體，阻止它們混合，並有可能解釋在下地函底部觀察到的長期異質性。這個模型與最近的數值建模結果非常吻合，顯示最下層地函的異質性可能是長期存在的特徵。

編譯自/ scitechdaily