Skip to main content
Przejdź do strony domowej Komisji Europejskiej (odnośnik otworzy się w nowym oknie)
polski pl
CORDIS - Wyniki badań wspieranych przez UE
CORDIS

Exploring Thermodynamic Properties of Earth’s Core-Forming Materials

Opis projektu

Materiały tworzące jądro Ziemi: relacje fazowe i gęstości w układach żelazo-pierwiastki lekkie

Jądro Ziemi generuje pole magnetyczne naszej planety. Jego właściwości ustalone podczas formowania się Ziemi zawierają informacje o jej pochodzeniu i ewolucji. W ramach projektu EARTH CORE finansowanego przez Europejską Radę ds. Badań Naukowych skonstruowany zostanie termodynamiczny model jądra Ziemi bogatego w żelazo (Fe), koncentrując się na znajdujących się w nim lekkich pierwiastkach i ich modulacji przez ciśnienie (P), temperaturę (T) i środowisko chemiczne. Zespół przeprowadzi eksperymenty w układach wysokiego ciśnienia i temperatury, stosując różne rodzaje ogrzewania, dyfrakcję rentgenowską in situ i analizy chemiczne. To z kolei umożliwi przeprowadzenie obliczeń termodynamicznych w celu określenia właściwości fizycznych, których oznaczenie bezpośrednio za pomocą eksperymentu byłoby trudne. Wyniki projektu rzucą światło na pochodzenie i ewolucję Ziemi oraz innych planet skalistych z metalicznymi jądrami.

Cel

It is known that the Earth’s core is less dense than pure iron by about 7%, which is due to the presence of a light element(s) such as Si, S, C, O, and H. The goal of this project is to construct a thermodynamic model of the Earth’s central core. A particular focus is on the identification of the light element because the inclusion of these elements in iron liquid depends on the pressure (P), temperature (T), and chemical environment and hence provides us invaluable information about the origin and evolution of the solid Earth. We will examine phase relations and density of phases in Fe-light element systems by conducting high-P-T experiments and employing thermodynamic calculations based on the experimental data.
High-P-T experiments will be conducted in a diamond anvil cell with three different kinds of heating techniques: laser heating, external-resistive heating, and internal-resistive heating. Of the three, the internal-resistive heating system is a special technique that I have developed and employed and I am currently generating 5000 K at 200 GPa with it. Structure of phases will be analysed by in-situ X-ray diffraction. Chemical analysis will also be employed on samples to determine element partitioning between the phases.
I will also employ thermodynamic calculations based on the experimental data to fully understand the thermodynamic properties of the materials and obtain physical properties which are difficult to directly determine by experiment such as sound velocity of liquids.
From the thermodynamic models, I will calculate the physical properties of light element-bearing iron liquids and compare them with seismologically constrained values of the Earth’s core to find out the best matching composition. From these results, I will discuss the physical and chemical environments during the core formation and implicate in the origin and evolution of the Earth. Also the results will be applied to other terrestrial planets which have metallic cores.

Dziedzina nauki (EuroSciVoc)

Program(-y)

Temat(-y)

System finansowania

ERC-COG - Consolidator Grant

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego programu finansowania

Zaproszenie do składania wniosków

(odnośnik otworzy się w nowym oknie) ERC-2014-CoG

Wyświetl wszystkie projekty finansowane w ramach tego zaproszenia

Instytucja przyjmująca

THE UNIVERSITY OF EDINBURGH
Wkład UE netto
€ 1 891 765,00
Adres
OLD COLLEGE, SOUTH BRIDGE
EH8 9YL Edinburgh
Zjednoczone Królestwo
Region
Scotland Eastern Scotland Edinburgh
Rodzaj działalności
Higher or Secondary Education Establishments
Linki
Koszt całkowity
€ 1 891 765,00

Beneficjenci (1)