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南方科技大学景志成副教授应邀访问地化所
发布时间:2018-12-14

应矿床地球化学国家重点实验室刘耘研究员邀请,南方科技大学地球与空间科学系的景志成副教授和林玉峰助理教授于1128-29日访问地化所,并在29日为“早期地球和行星科学论坛”(第22期)分别作了题为“Compression of liquids in Earth and planetary interiors: experiments, theory, and implications”(地球和行星内部流体的压缩性:实验、理论和应用)和“Precession: an alternative power source for planetary dynamos”(进动:驱动行星磁流体发电机的一种新动力)的报告。

在第一个报告中,景志成介绍了他近年来利用通过超声波测速、同步辐射X光技术方法,并结合Murnaghan状态方程等理论方法,研究地球与行星内部重要的熔体(铁熔体和硅酸盐熔体)的性质、结构、组成和演化过程的结果,尤其是SP等轻元素对行星及其卫星内核固化过程的影响。他介绍了在不同温度、压力(1573~1973 K1~8 GPa)和S含量条件下液态Fe-S体系的波速测定方法,并根据相应结果估算了该体系的密度和固、液相线温度等关键参数,据此推测月球的外核硫含量约为4±3 wt%,且密度高于此前基于月球地震波速推测的密度值。除Fe-S体系,还介绍了Fe-P二元体系相图方面的进展,测得在贫磷条件下(5 wt% P),液相温度随压力增加而降低(液相温度梯度dT/dP = ?10.4 K/GPa),而在富磷条件下,液相温度随压力增加而增加(对于P=10 wt%Fe3P时,dT/dP分别为71.3 K/GPa62.5 K/GPa),因而提出:在贫磷条件下,行星的熔融金属核结晶方式为自外向内,而在贫磷条件下内核会由内而外结晶。

林玉峰在第二个报告中系统介绍了近年来他在磁流体力学和行星发电机数值模拟方面的研究进展。一般认为,地球的磁流体发电机和地磁场是地核内外温度差热对流驱动的,即地磁场源自地球本身散热过程。而林玉峰的工作展示了完全依赖地球以外的能量也能驱动地核磁流体发电机运转并产生磁场,这种外动力就是进动,即地球自转轴环绕另一根轴的圆锥形运动(例如:https://zh.wikipedia.org/wiki/%E9%80%B2%E5%8B%95。据林玉峰介绍,由于外核上下边界处速度差造成的剪切作用,进动会持续地“搅动”地球液态外核,形成磁场所需的特殊、而复杂卷状对流。最后,林玉峰还指出磁流体力学和行星磁流体发电机数值模拟方面面临的技术瓶颈和未来研究热点。

景志成和林玉峰的精彩报告吸引了所内众多科研人员与研究生,大家现场热烈讨论了很多相关问题,报告会取得圆满成功。

 

 景志成作报告

 林玉峰作报告

(矿床室 刘耘课题组 章清文/供稿) 

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