Тысячи алмазов, образовавшиеся на сотни километров вглубь планеты, вымощена дорога в некоторых 10-летних глубоких обсерватория программы углерода величайших достижений и открытий, который отмечается октября. 24-26 в Национальной академии наук США.
Неэстетичные черные, красные, зеленые, и коричневые пятнышки, минералов, и микроскопические очаги жидкости и газа, заложенных алмазов, так как они образуют в глубине Земли, запись в элементарной окрестности и реакций, протекающих в земле, на определенной глубине и времени, разглашение некоторые планеты сокровенные тайны.
Водород и кислород, например, в ловушке внутри бриллиантами из слоя 410 до 660 километров ниже поверхности Земли, раскрыть подземного существования стоит океаны’ Н2О-гораздо больше по массе, чем все воды во всех океанах на поверхности.
Это огромное количество воды может быть доведено до глубокой Земли с поверхности по движению великой континентальной и океанической плит, которые, как они отделяются и двигаются, сталкиваются друг с другом и пересекаются. Этот субдукции плит и хоронит углерод с поверхности обратно в глубину, в процесс основных природных углеродного баланса Земли, а значит к жизни.
Знание глубинной содержанием воды имеет решающее значение для понимания многообразия и плавления поведения материалов на планеты разных глубинах, создание и потоков углеводородов (например, нефти и природного газа) и других материалов, а также планеты глубокие подземные электропроводность.
Знакомства нетронутые фрагменты материала в ловушке внутри другой супер-глубокой алмазной «включений» ИДК исследователи могут поставить приблизительный штамп времени на начало тектоники плит — «одной из величайших инноваций», по словам ОБН исполнительный директор Роберт Хазен из Института Карнеги по науке. Это началось примерно 3 миллиарда лет назад, когда Земля была всего 1,5 миллиардов лет.
Алмазный исследования резко ускорилась благодаря созданию глобальной сети ИДК исследователей и привело к Некоторые программы самых интригующих открытий и достижений.
Алмазы из самых глубоких глубин, чаще небольшой, с плохой прозрачностью, как правило, не используются в качестве драгоценных камней Тиффани, но удивительно сложные, надежные и бесценные исследования. Включений, которые предоставляет образцы ИДК ученых полезных ископаемых, которые существуют только на экстремально высоких грунтовых давления, и предложил три пути, по которым бриллианты форма.
В то время, как многие, как 90% анализируемых алмазы состоят из углерода, ученые ожидали в мантии, некоторые «относительно молодой» алмазы (до нескольких сотен миллионов лет) до углерода от некогда живых источников; другими словами, они изготавливаются из углеродистой вернулся к глубокому Земли от поверхности планеты.
Алмазы также выявлены однозначные доказательства того, что некоторые углеводороды образуют сотни миль вниз, далеко за пределы живых клеток: абиотические энергии.
Разгадав тайну глубоко абиотические метана и других источников энергии помогает объяснить, как глубоко жизнь в виде микробов и бактерий питается, и подогревает предположения о том, что жизнь впервые зародилась и развивалась намного ниже (а не переносить ее вниз) на поверхности планеты.
Алмазы также позволили ученым дуо для имитации экстремальных условиях недр Земли.
Экстремальный отдел физики и химии, ученые сообщества, используемых алмазных наковальнях — инструмент, который можно выжать значительно образец между кончиками двух алмазов, в сочетании с лазерами, которые нагревают сжатый кристаллы — для моделирования глубинных, почти немыслимых экстремальных температурах и давлениях.
Используя различные передовые методики, они проанализировали сжатых образцов, выявлено 100 новых углерод-содержащих кристаллических структур и документально их интригующие свойства и поведение.
Работа дает представление о том, как атомы углерода в глубинных, «найти друг друга», — заполнителя и собрать в форме алмазов и других материалов.
Разработка новых материалов; потенциальные улавливание и стратегии хранения
Открытий и исследований отдел важны и применимы во многих отношениях, включая разработку новых материалов и потенциальных улавливание и стратегии хранения.
Ученые нашего отдела изучают, например, как естественные сроки секвестрации углерода может быть сокращен.
Атмосферостойкость и микробам внутри Саралиев Омана Офиолиты — необычный, большой сляб оттолкнулась от верхней мантии Земли давно … предлагает учебник по методам связыванию углерода в природе, знания, которые могут помочь компенсировать выбросы углерода в результате деятельности человека.
В Исландии, еще один проект естественной секвестрации ИДК, CarbFix, предполагает введение углеродсодержащих флюидов в базальтовых и наблюдая за их преобразованием в твердые тела.
Десятилетие открытий
Сотни ученых со всего мира встретятся в Вашингтоне октября. С 24 по 26 поделиться и отпраздновать результаты широкомасштабных, десятилетней глубоко углерода обсерватория-одна из крупнейших международных совместных исследовательских проектов в области наук о Земле, когда-либо осуществлявшихся.
С его секретариатом Института Карнеги для науки в Вашингтоне, округ Колумбия, и $50 миллионов в поддержке от Фонда Альфреда Слоуна, умножается во много раз за счет дополнительных инвестиций во всем мире, многопрофильной группы 1200 исследователей из 55 стран проработал 10 лет в четырех взаимосвязанных научных «сообществ» для изучения земной фундаментальных разработок, в том числе:
- Как углерод перемещается между земных недр, поверхности и атмосферы
- Где глубокий земной углерода пришли, сколько существует и в каких формах
- Как зародилась жизнь, и ограничений, таких как температура и давление-для глубокой микробной жизни Земли
Они встречались с проблемой интерьера исследуя Земли в нескольких направлениях, производя 1,400 рецензированные статьи 268 при реализации проектов с участием, например:
- Изучение алмазов, вулканы, и образцов грунта, полученных путем бурения на суше и на море
- Проведение лабораторных экспериментов для имитации экстремальных температурах и давлениях земных недр, а также через теоретическое моделирование углеродного эволюции и движения во время глубокой, и
- Разработка новых высокотехнологичных инструментов
Ученые провели отдел полевых измерений в удаленных и негостеприимных регионов планеты: пол океана, на вершине активных вулканов, а в пустынях Ближнего Востока.
Где измерительного оборудования и моделей не хватало, ИДК ученые разработали новые инструменты и модели для решения задачи. На протяжении всех этих исследований, отдел вложены в следующее поколение глубокой исследователи углерода, студентов и молодых ученых, которые продолжат традицию изучения и открытий на многие десятилетия вперед.
Ключевых открытий в течение 10-летнего глубокая программа обсерватория углерода
В дополнение к выводы из своих исследований алмазов выше, топ открытий программы включают в себя:
Глубокий биосфере является одним из крупнейших экосистем Земли
Жизнь в глубоких недр составляет 15,000 до 23 000 мегатонн (миллионов тонн) углерода, примерно от 250 до 400 раз больше массы всех людей. Огромной глубинной биосферы Земли занимает площадь почти вдвое больше, чем весь мировой океан.
Ученые центра исследовали, как микробы черпать из «абиотические» метан и другие источники энергии — топливо, которое не вытекает из выше биотические жизни.
Если микробы могут пытаются жить, используя химическую энергию из горных пород в глубоких недрах Земли, которые могут справедливо и на другие планетарные тела.
Это знание о типах сред, которые могут поддерживать жизнь, особенно в тех, где энергия общества, может вести поиск жизни на других планетах. Во внешней Солнечной системе, например, энергии солнца не хватает, как в окружающей среде недр Земли.
Исследователи ДКО также нашли самое глубокое, низкой плотности, и дольше всех живут subseafloor микробной экосистемы, когда-либо зарегистрированных и изменил наши представления о границах жизни на сверхвысокое давление, температура и глубина.
Пород и флюидов в земной коре могут объяснить происхождение жизни на этой планете и где искать жизнь на других
Ученые нашли ИДК аминокислоты и сложные органические молекулы в горных породах на морском дне. Этих молекул, строительных блоков жизни, были сформированы по абиогенному синтезу и никогда прежде не наблюдалось в геологической летописи.
Они также нашли очаги древней соленой жидкости, богатой водород, метан, гелий и многие километры глубокие, свидетельствующие о начале, защищенных средах, способные приютить жизнь.
Абиотические формы метана в земной коре и мантии Земли
Когда вода встречает вездесущий минерал оливин под давлением, рок вступает в реакцию с атомами кислорода Н2О и превращается в другой минерал серпентин — характерна чешуйчатая, зелено-коричневый, змеиная кожа, как внешний вид.
Этот процесс «серпентинизация» приводит к образованию «абиотические» метана в различных средах на Земле. Учеными нашего отдела разработана и использована сложного аналитического оборудования, чтобы различать биотические (происходящие от древних растений и животных) и абиотических образования метана.
Поле DCO и лабораторных исследований горных пород из верхней мантии документ высокого давления, это процесс, который производит абиотические метана и других видов углеводородного сырья.
Образование метана и углеводородов с помощью этих геологических, абиотических процессов обеспечивает топливо и пропитание для микробной жизни.
Концентрации СО2 в атмосфере был относительно стабилен на протяжении эонов, но огромная, иногда катастрофических нарушений углерода произошли
Ученые ИДК восстановили глубокий углеродный цикл Земли по Эрам и по сей день. Это новое, более полное представление о планетарной ingassing и газовыделения из угля показывает удивительно стабильную систему за сотни миллионов лет, с несколько заметных эпизодических исключений.
Континентальный расставания и связанных с вулканической активностью являются основными причинами естественной планетарной дегазации. Ученые ИДК добавил к этой картине, исследуя редкие эпизоды массового извержения вулканов и астероидов, чтобы узнать, как земли и ее климата реагирует на такие катастрофические нарушения углерода.
Тектоника плит моделирования с использованием новой платформы GPlates ИДК позволило реконструировать углеродного цикла Земли в геологическом времени.
Большая часть углерода дегазируется из глубины земли просачивается из трещин и разломов, не связанных с извержениями
Вулканы и вулканические регионы упак углекислого газа (СО2) в океан / атмосфера системе со скоростью 280-360 мегатонн в год. Это касается как выбросов во время извержения вулканов и дегазирование CO2 из диффузного трещины и разломы в вулканических областях по всему миру и срединно-океанический хребет системы.
Деятельность человека, такая как сжигание ископаемого топлива, приходится в 100 раз больше CO2, чем вся вулканическая и тектоническая источников области в сочетании.
Изменение соотношения СО2 в SO2, выбрасываемых вулканами может помочь прогноз извержений
Объем дегазируется СО2 по отношению к SO2 возрастает на несколько дней или недель до извержения вулканов, повышение возможности улучшения прогнозирования и снижения опасности для человека.
Исследователи ОБН измеряется вулканических выходов по всему миру. В Италии вулкан Этна, например, один из самых активных вулканов на Земле, как правило, изрыгают 5 до 8 раз больше СО2, чем обычно, примерно за две недели до большого извержения.
Жидкости движутся и преобразуют глубоко углерода в земле
Эксперименты и новые теоретические работы привели к революционно новая модель ОБН воды в глубинных, так и открытие, что алмазы могут легко сформировать с помощью воды-рок взаимодействий с участием органических и неорганический углерод.
Эта модель предсказала изменение химизма воды во флюидных включениях в алмазах и дает новый взгляд на количество углерода и азота, доступных для возврата в атмосферу Земли со скоростью более глубокое время.
Ученые центра также обнаружили, что растворимость углерода-содержащих минералов, в том числе карбонаты, графит, и Алмаз, гораздо выше, чем считалось ранее в Вода-порода систем в мантии.
31 новых углеродосодержащих полезных ископаемых, найденных в четыре года
После каталогизации известен углерод-содержащих минералов на поверхности Земли, их состав и где они находятся, ученые обнаружен отдел статистических связей между Минеральными населенными пунктами и частоту их возникновения. С этой моделью они предсказывали 145 еще не обнаруженных видов и в 2015 году обжаловано гражданином ученые, чтобы помочь найти их.
Из 31 новых для науки минералов появился в Минеральных вызов углерода, два и было предсказано, в том числе triazolite, обнаружен в Чили и считается отчасти баклан гуано. Фото ниже.
Между тем, ученые во главе с исполнительным директором ОКР Роберт Хазен, создана совершенно новая система классификации полезных ископаемых.
Посредством экспериментов и наблюдений, ученые обнаружен отдел новых форм глубокой углерода в мантии Земли, проливая Новый свет на «емкость для хранения углерода» глубинной мантии, и о роли субдукции в обработка поверхности углерода обратно в недра Земли.
Исследования также проливают новый свет на запись больших перемен в истории нашей планеты такие как повышение кислорода и вощить и Waning суперконтинентов.
Две трети углерода Земли может быть в богатое железом ядро
Отдел исследования показывают, что две трети или больше земного углерода может быть замкнута в ядро в форме карбида железа. Этот «скрытый углерода» приносит общее содержание углерода в земле ближе к тому, что наблюдается на солнце и помогает нам понять происхождение земной углерода из небесного материала.
сделать разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!