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    Comment et quand le carbone a-t-il été distribué sur Terre ?

    Une grosse boule de fer métallique s'est formée pendant le chauffage et était entourée de masses fondues de silicate trempées. Crédit :Université d'Ehime

    Il est généralement admis que les surfaces planétaires étaient recouvertes de silicate fondu, un "océan de magma, " lors de la formation des planètes terrestres. Dans un océan de magma profond, le fer se séparerait du silicate, évier, et finalement former un noyau métallique. À ce stade, une séparation élémentaire entre un noyau métallique et un océan magmatique se serait produite et les éléments sidérophiles seraient retirés de l'océan magmatique. Un tel océan de magma chimiquement différencié a formé le manteau terrestre actuel. Des études antérieures ont étudié expérimentalement la répartition du carbone entre le fer liquide et la fonte de silicate dans des conditions de haute pression et ont constaté qu'un océan magmatique terrestre devrait être plus appauvri en carbone qu'aujourd'hui. Ainsi, comment et quand l'abondance du carbone dans le manteau terrestre a été établie est encore mal comprise.

    Toutes les études précédentes ont utilisé une capsule de graphite, et donc, l'échantillon était saturé de carbone. Cependant, il est peu probable que la masse de la Terre soit saturée de carbone étant donné l'abondance de carbone dans les chondrites qui sont censées être les éléments constitutifs de la Terre. De plus, il est connu que le coefficient de partage varie avec la concentration apparente de l'élément d'intérêt même si les conditions expérimentales sont identiques. Afin d'étudier l'effet de la concentration de carbone en vrac sur son comportement de séparation métal liquide-silicate, chercheurs de l'université d'Ehime, Université de Kyoto, et JAMSTEC ont mené de nouvelles expériences de partage du carbone dans des conditions sous-saturées en carbone à l'aide d'une capsule de nitrure de bore.

    Le nouveau résultat expérimental montre que le coefficient de partage du carbone entre le fer liquide et le silicate fondu dans des conditions sous-saturées en carbone est plusieurs fois inférieur à celui des études précédentes utilisant une capsule de graphite. Cela suggère que le carbone dans un océan de magma n'a peut-être pas été aussi appauvri qu'on le pensait auparavant et nécessite un réexamen de la partition noyau-manteau du carbone.


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