The new core paradox, the stable layer, and doublediffusive convection in Earth’s core
The new core paradox, the stable layer, and doublediffusive convection in Earth’s core
批准号:
521319293
负责人:
Dr. Johannes Wicht
金额:
$0.0万
依托单位国家:
德国
项目类别:
Priority Programmes
财政年份:
--
资助国家:
德国
项目状态:
未结题
起止时间:
中文摘要
热对流和成分对流都有助于推动地球发电机的演变。然而,迄今为止,大多数数值发电机模型忽略了这两种对流类型之间的差异,仅用一个变量来描述密度变化的演变。 因此,在这些模拟中,依赖于双扩散动力学中扩散率的显著差异的一些特有的不稳定性永远不会出现。这证明在稳定分层层的建立和动力学中特别有问题,其中一个组件驱动另一个组件抑制运动。地震观测确实表明,在地球的核幔边界之下可能存在一个厚度约为100公里的稳定层。它可能在地球早期历史上就存在了。一旦地球的内核开始生长,在结晶过程中释放的轻元素对地球发电机的动力有很大的贡献。然而,在此之前,例如MgO的出溶可能也发挥了类似的作用。成分驱动的一个重要贡献可以解决新的核心Partial,它指出,一个纯粹的热驱动发电机所需要的大热流量将产生一个不切实际的热核心和下地幔在地球历史的早期。我们建议探索双扩散发电机在全球(无内核)和球壳(内核)的几何与数字代码MagIC。为了更好地理解在稳定层中出现的特殊双扩散小尺度不稳定性,我们还将使用代码AFiD进行高分辨率箱模拟。然后将结果参数化,以便在全局MagIC模拟中更真实地实现外部稳定层。了解一般的双扩散动力学的作用,特别是稳定层的核心演变,发电机过程,以及下地幔对发电机的影响是SPP DeepDyn的一阶问题。
英文摘要
Both thermal and compositional convection contributed to driving the geodynamo over its evolution. However, most numerical dynamo models to date neglect the differences between both convection types, describing the evolution of density variation with only one variable. Therefore, a number of peculiar instabilities that rely of the significant differences in diffusivities in double-diffusive dynamics can never arise in these simulations. This proves particularly problematic in the buildup and the dynamics of a stable stratified layer where one component is driving why the other suppresses motions. Seismic observations indeed suggest that a stable layer with a thickness of perhaps 100 km may exist underneath Earth’s core mantle boundary. It may actually have been there since Earth’s early history. Once Earth’s inner core started to grow, the light elements released in the crystallization process significantly contributed to powering the geodynamo. Before that time, however, the exsolution of, for example, MgO may have played a similar role. A significant contribution of compositional driving could solve the New Core Paradox, which states that the large heat flux required by a purely thermally driven dynamo would yield an unrealistically hot core and lower mantle earlier in Earth’s history. We propose to explore double-diffusive dynamos in the full-sphere (without inner core) and the spherical shell (with inner core) geometry with the numerical code MagIC. In order to better understand the peculiar doubly-diffusive small-scale instabilities arising in a stable layer, we will also conduct high-resolution box simulations with the code AFiD. The results will then be parametrized for a more realistic implementation of the outer stable layer in global MagIC simulations. Understanding the role of double-diffusive dynamics in general and the stable layer in particular for the core evolution, for the dynamo process, and the impact of the lower mantle on the dynamo is a first order problem for the SPP DeepDyn.
期刊论文(0)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
Interior Structure and Dynamics of the Ice Giants
-
批准号:237279354
-
项目类别:Priority Programmes
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2013
-
负责人:Dr. Johannes Wicht
-
依托单位:
Towards realistic models for the interior dynamics of Jupiter and Saturn
-
批准号:169822373
-
项目类别:Priority Programmes
-
资助金额:$0.0万
-
财政年份:2010
-
负责人:Dr. Johannes Wicht
-
依托单位:
国内基金
海外基金
登录
查看更多内容
胆固醇羟化酶CH25H非酶活依赖性促进乙型肝炎病毒蛋白Core及Pre-core降解的分子机制研究
-
批准号:82371765
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:50万元
-
批准年份:2023
-
负责人:谭广云
-
依托单位:
锕系元素5f-in-core的GTH赝势和基组的开发
-
批准号:22303037
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2023
-
负责人:鲁俊波
-
依托单位:
基于合成致死策略搭建Core-matched前药共组装体克服肿瘤耐药的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:52万元
-
批准年份:2022
-
负责人:孙丙军
-
依托单位:
鼠伤寒沙门氏菌LPS core经由CD209/SphK1促进树突状细胞迁移加重炎症性肠病的机制研究
-
批准号:--
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:30万元
-
批准年份:2022
-
负责人:叶成林
-
依托单位:
基于外泌体精准调控的“核-壳”(core-shell)同步血管化骨组织工程策略的应用与机制探讨
-
批准号:--
-
项目类别:--
-
资助金额:55万元
-
批准年份:2020
-
负责人:张智勇
-
依托单位:
基于外泌体精准调控的“核-壳”(core-shell)同步血管化骨组织工程策略的应用与机制探讨
-
批准号:82072415
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:55.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:张智勇
-
依托单位:
肌营养不良蛋白聚糖Core M3型甘露糖肽的精确制备及功能探索
-
批准号:92053110
-
项目类别:重大研究计划
-
资助金额:70.0万元
-
批准年份:2020
-
负责人:彭鹏
-
依托单位:
Core-1-O型聚糖黏蛋白缺陷诱导胃炎发生并介导慢性胃炎向胃癌转化的分子机制研究
-
批准号:81902805
-
项目类别:青年科学基金项目
-
资助金额:20.5万元
-
批准年份:2019
-
负责人:刘菲
-
依托单位:
原始地球增生晚期的Core-merging大碰撞事件:地核增生、核幔平衡与核幔边界结构的新认识
-
批准号:41973063
-
项目类别:面上项目
-
资助金额:65.0万元
-
批准年份:2019
-
负责人:周游
-
依托单位:
CORDEX-CORE区域气候模拟与预估研讨会
-
批准号:41981240365
-
项目类别:国际(地区)合作与交流项目
-
资助金额:1.5万元
-
批准年份:2019
-
负责人:陈威霖
-
依托单位: