地球内核边界处一个混合物的存在和结构
摘要：内核边界附近的液态物质被认为是过冷的，并且在内核的生长过程中形成了一个相当大的糊状层。通常会产生液固界面形态不稳定性，进而形成糊状区域，在冶金学中已经进行了深入研究，但内核的凝固发生在非常特殊的条件下：凝固速率非常小，并且压力梯度起关键作用，新形成的固态物质比相邻液态物质要热。我们研究了在这种条件下凝固前沿的线性稳定性，指出了热和溶质场的破坏性作用以及压力梯度的稳定作用。非常小的凝固速率的主要结果是溶质在液体中的对流输运的重要性，它倾向于将轻溶质从内核边界附近移走并抑制过冷现象，从而对凝固前沿的破坏产生抵制作用。根据核心混合物的合理相图，我们仍然发现内核边界可能存在形态不稳定性，并且呈现出糊状区域可能已经在内核边界处形成。由此产生的糊状区的热力学厚度可以是相当大的，从大约100千米到整个内核半径，取决于核心混合物的相图。然而，预测这样的厚糊状区会在自身重力下崩溃，而崩溃的尺度要小得多（小于1千米）。我们估计，晶间距可能小于几十米，并且可能只有几米。
作者：Renaud Deguen (LGIT), Thierry Alboussi`ere (LGIT), Daniel Brito (LGIT)
论文ID：0801.2897
分类：Geophysics
分类简称：physics.geo-ph
提交时间：2008-01-21