Compositional instability of Earth's solid inner core
Compositional instability of Earth's solid inner core
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地球固体内核的成分不稳定性
DOI：
10.1002/grl.50186
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发表时间：
2013
影响因子：
5.2
通讯作者：
Gubbins D
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Gubbins D
所有利用对流来解释观测到的地球内核地震变化的模型都需要不稳定的内核分层。以前的工作假设化学效应是稳定的，并且集中在热对流上，但最近的计算表明，在核心温度和压力下的导热性是如此之大，以至于内核必须完全通过传导冷却。我们研究了二元铁合金中氧、硫和硅的分配，并表明内核的生长导致随时间变化的轻元素浓度：氧浓度降低，硫浓度先降低后增加，硅对模型内误差的影响可以忽略不计。其结果是净不稳定浓度梯度。对流稳定性是通过瑞利数来测量的，它超过了合理估计粘度和扩散率的临界值。我们的研究结果表明，如果驱动力是成分的，内核对流模型，包括最近提出的平移模式，可以作为解释地震结果的可行候选者。
All models that invoke convection to explain the observed seismic variations in Earth's inner core require unstable inner core stratification. Previous work has assumed that chemical effects are stabilizing and focused on thermal convection, but recent calculations indicate that the thermal conductivity at core temperatures and pressures is so large that the inner core must cool entirely by conduction. We examine partitioning of oxygen, sulfur, and silicon in binary iron alloys and show that inner core growth results in a variable light element concentration with time: oxygen concentration decreases, sulfur concentration decreases initially and increases later, and silicon produces a negligible effect to within the model errors. The result is a net destabilizing concentration gradient. Convective stability is measured by a Rayleigh number, which exceeds the critical value for reasonable estimates of the viscosity and diffusivity. Our results suggest that inner core convection models, including the recently proposed translational mode, can be viable candidates for explaining seismic results if the driving force is compositional.
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影响因子：
5.2
作者：
J. Orman
通讯作者：
J. Orman
地球深层结构——地球的核心
DOI：
--
发表时间：
2015
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Souriau;M. Calvet
通讯作者：
M. Calvet
影响因子：
2.3
作者：
Masters, G;Gubbins, D
通讯作者：
Gubbins, D
影响因子：
2.3
作者：
Cottaar, Sanne;Buffett, Bruce
通讯作者：
Buffett, Bruce
1.19 – 地球深层结构 – 地球的核心
DOI：
--
发表时间：
2007
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Souriau
通讯作者：
A. Souriau