毛竹：探秘地球的前世此生

 
 
毛竹：探秘地球的前世此生  
 

地球是人类居住的独一场合，为人类提供了糊口必须的粮食、水、能源和矿产资源，同时也给人类带来了诸如火山、地动、海啸等劫难。人类如同憧憬太空一样，对地球的深部布满着好奇。

地球科学是一门陈腐而又年青的科学，自人类在地球上降生、繁衍和成长以来，就对本身赖以保留的地球举办了不倦的摸索。从地球的发源到演化，从地球的板块结构到其各圈层的物理化学布局，从对地球资源的认知到其开拓操作……地球科学是干系人类保留和成长的重要学科。

从古到今，探知人类居住的地球的内部布局和构成，是无数学者的格斗方针。第十六届中国青年科技奖得主、中国科学技能大学地空学院80后传授毛竹就是个中一位。

以“尝试”为经  用数据认识地球

现代科学对地球的内部布局已具有统一的认知：地球内部由地壳、地幔和地核三部门组成。但是这三部门圈层布局是如何形成的、内部物质构成到底是什么……尚有许多未解之谜。

说到认识地球内部布局，人们最先想到的是钻探取芯法，包罗科学钻探、油气钻探等。今朝国际上的深部钻探已经取得了很大进步。可是，地球的半径为6000公里，仅大陆地壳厚度就有40公里阁下，所以纵然是最深的钻井，依然只能到达地球深度的0.2%。探知地球往往需要其他的要领，如地动波探测法、磁力探测法等。个中，模仿地球内部情况，通过尝试获得的数据和物质形态来举办揣度是要领之一。

恒久以来，毛竹教育团队运用尝试手段，模仿地球内部极度高温高压情况，举办物质的物理特性研究，由此得到地球内部的物质构成、理会地球内部圈层形成的原因、展现差异圈层间物质的互换及地球内部的演化进程，取得了一系列创新性成就。

毛竹的孝敬之一是成长了高温高压下原位丈量矿物单晶弹性模量的尝试要领。要想确定地球和行星内部的物质构成，有一种要领是通过丈量矿物在高温高压下的弹性模量来举办反推。可是此前，大部门研究只能在高压常温或高温常压下举办。如安在高温高压下原位丈量矿物的单晶弹性模量，是学界普遍存在的困难。毛竹及其研究团队，以创新性的事情，通过淘汰在模仿地幔速度场时对尝试数据举办温度或压力外延发生的误差，确定了上地幔重要组成矿物的单晶弹性模量，查明白水对上地幔和过渡带矿物弹性性质的影响。

“基本研究的魅力在于，它是科学技能成长的基石”，在毛竹眼里，地球科学布满魅力，它纵横几万里，上下数亿年，险些辐射到自然科学的其他各个规模。

以“创新”为纬  报告地球的故事

有人说，地球科学是星空中最浪漫的故事，地球科学的各人必然是会讲故事的人。而讲好地球故事的基本，要“敢于斗胆质疑，勇于创新，不绝尝试”。

今朝地球物理学界有个共鸣：地核由铁、镍以及必然量的轻元素构成。但之前的研究中，研究者们普遍认为温度对铁波速没有影响，并以此为基本，来揣度地核中轻元素的种类和含量。毛竹斗胆地质疑这一论断，她通过在高温高压下原位丈量铁以及铁硅合金的纵波波速，发明铁的纵波波速随压力非线性增长，据此推翻了此前的研究论断，并明晰了地球内核轻元素含量应该被低估了2倍。相关研究成就颁发在PNAS上。