镁方铁晶体被压碎后失去了传导红外线的能力

　　来自美国卡内基研究所地球物理实验室的研究人员发现，某些矿物在地核附近阻碍了红外线的传导。尽管它们在地球表面可以很完美地传送红外线，但当它们在地核附近被内部压力压碎时，却会吸收红外线。这个发现会帮助科学家更好地理解地球内部的热流，也有助于发展新的行星形成和演化模型。

　　根据卡内基研究院地球科学实验室的最近研究，地核附近被内部压力碾碎的矿物，失去了大部分传导红外线的能力。因为红外线参与了热量的流动，这个结果向长期以来占据主流位置的、有关下地幔(也就是包裹在地球液核周围的熔化的岩层)热传递的一些理论提出了挑战。这项工作将对地幔柱（mantle plumes）的研究有所帮助；地幔柱是一种巨大而炽热的上升岩浆柱，人们相信是它塑造了类似夏威夷群岛和冰岛这样的地貌特征。

　　镁方铁晶体，地球深部的一种常见矿物，在正常大气压下能传导红外线。但当压强超过海平面大气压的50万倍时，这些晶体就转而吸收红外线，阻碍了热量的流动。这个研究成果被刊登在2006年5月26日出版的《科学》杂志上。

　　卡内基研究院的研究人员Alexander Goncharov 和Viktor Struzhkin，与博士后研究员Steven Jacobsen一起，用金刚石对顶砧容器（diamond anvil cel）对镁方铁晶体进行挤压，这种容器镶嵌着两块超硬的金刚石，有能力制造出令人无法想像的高压。然后，他们让强光穿透晶体，测量能够穿过晶体的光线波长。出乎意料，受到重压的结晶吸收了红外波段的很多光线，暗示镁方铁结晶在高压下是热的不良导体。

　　“地球深处的热流在地球动力学、结构及演化方面都有重要影响。” Goncharov说。热量在地球深处的循环可能存在着三种机制：传导?DD热从一种物质或一个地区传递到另一种物质或另一个地区；辐射DD能量通过红外线传播；对流DD炽热物质的运动。“三种机制在热流中所占的相对比例，目前正处于激烈的争论之中”

　　镁方铁矿是下地幔中是第二常见的矿物。因为它无法在高压下很好地传导热量，这些矿物质实际上就可能形成绝热体，大量地包裹在地核周围。果真如此的话，辐射将无法对这些地区的所有热流做出贡献；在从地核往外传热的过程中，传导和对流所起的作用可能更大。

　　“要精确地解释这个发现将如何影响深层地球物理，现在还言之过早，” Goncharov说，“但是我们对地球深处所做的许多假设都是建立在我们的热传递模型之上的，这项研究向许多这样的假设提出了质疑。”