【MREWebinar】毛河光院士带我们探究地球的有氧运动


MRE将从2021年1月起,邀请领域内知名专家开播网络讲座,分享最新科研成果。

2021年开年首期Webinar,由MRE共主编、北京高压科学中心主任毛河光院士播讲,题目是“The Aerobic Earth”(《地球的有氧运动》)。


开播时间:2021年1月14日,北京时间21:00 (格林威治时间13:00)


加入该Webinar:

https://ukri.zoom.us/j/97771635574#success



MREWebinar,暂定每月一期,敬请关注!

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毛河光院士



河光院士简介

地球物理学家毛河光先生为美国国籍,1941年生于中国上海,1963年获台湾大学地质系学士学位,1966年、1967年获美国罗切斯特大学硕士、博士学位。曾任美国卡耐基研究所地球物理实验室和高压研究中心研究员。在高压物理、高压化学、高压材料科学、地球和行星内部物理等领域做出了大量先驱性的工作,对国际超高压实验技术的突破和二十世纪后期全世界高压科学的长足进步做出了卓著贡献,发表了900多篇学术论文。1989年获国际高压界最高奖——布里季曼奖。1993当选美国国家科学院院士, 1996年当选中国科学院外籍院士。2013年,在我国财政部直接资金支持下,毛河光院士发起成立北京高压科学研究中心(高科中心,法人)并担任高科中心负责人至今。


地球的有氧运动

     大气中的氧使地球表面生物繁荣,创造出我们独特的生命星球。高压化学最新研究发现,地球深部的氧可能是控制地幔物质运动及地表生命大兴灭的起源。从接触大气高度氧化的地壳到深约2900 km(130 GPa高压、4000 K高温)高度还原的核幔边界(CMB),地球氧逸度(有效的氧分压)的垂直梯度超过10个数量级。俯冲板块的动态过程,会把氧化地壳带入很还原的深部下地幔。超过75GPa的高压实验显示,板片中的水可以使主要的氧化矿物更氧化,形成超氧化物并释放氢,在地幔底部形成储氧层。储氧层的密度超过周围地幔材料而低于地核密度,暂时稳定堆积在地幔地核之间。而核幔边界具有非常陡的温度和化学梯度,可能导致储氧层底部熔化,部分的铁进入地核,而留下较轻更富氧的部分被上覆地幔压住。富氧物质累积过多引起迸发并上升时,形成超级地幔柱并为地幔的化学对流提供强大的驱动力。因此,氧的爆发的化学对流,可以扰动常态地幔热对流,甚至导致超大陆的分裂和合并。富氧的超级地幔柱含有较高热量和较大量富氧物质,当到达上地幔和地壳时会引起广泛的熔融并形成大火成岩省(Large Igneous Province,LIP,指体积庞大跨越数省的溢流岩浆)。富氧溢流岩浆释氧时,可能导致了25亿年前的大氧化事件(Great Oxygenation Event,GOE,大气中的游离氧含量突然增加的事件),该事件将大气中的氧含量从零提高到现在的水平,并将地表的生命形态从厌氧变为亲氧。随后的数次氧爆发可能是造成互相关联地质大事件的原因,包括周期性超大陆分合,LIP,大气中的氧波动,雪球地球(全球冰冻现象)以及生物圈中的大灭绝(及兴起)等。总而言之,深地高压下氧的活动,在地幔内部运动和地球成为有生命星球方面起着主导作用。

含水(蓝色液滴)的俯冲板在下地幔深处反应形成超氧化物并释放氢(绿色液滴)。储氧层的爆发形成超级地幔柱,从而产生大火成岩省

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MRE官方Webinar消息:

https://aip.scitation.org/mre/info/webinar

The Aerobic Earth 摘要:

https://aip.scitation.org/pb-assets/files/publications/mre/Abstract_Mao_MRE_Webinar_2021-1607017313167.pdf

 

加入该Webinar :https://ukri.zoom.us/j/97771635574#success

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