Name: simulation of the planetary interior differentiation processes in the laboratory
Uploaded: 2013-11-15T17:30:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Simulation of the Planetary Interior Differentiation Processes in the Laboratory at JoVE.com

Эта работа была поддержана НАСА грант NNX11AC68G и Института Карнеги в Вашингтоне. Я благодарю Чи Чжан за его помощь в сборе данных. Я также благодарю Анат Шахар и Валери Hillgren за полезные отзывы этого рукописи.

1. Подготовка исходных материалов и отборных камер <ol><li> Подготовка двух типов исходных материалов (1) смесь природного силиката оливина и металлического порошка железа с 10 мас% серы (металл / силикатные соотношении от 4 до 30 мас%) для имитации просачивание жидкого сплава железа в твердом...

<ol>
	<li>Wetherill, G. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Formation+of+the+terrestrial+planets.">Formation of the terrestrial planets.</a> Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 18, 77-113 (1980).</li><li>Chambers, J. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Planetary+accretion+in+the+inner+Solar+System.">Planetary accretion in the inner Solar System.</a> Earth and Planetary Science Letters. 223, 241-252 (2004).</li><li>Greenwood, R. C., Franchi, I. A., Jambon, A., Buchanan, P. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Widespread+magma+oceans+on+asteroidal+bodies+in+the+early+Solar+System.">Widespread magma oceans on asteroidal bodies in the early Solar System.</a> Nature. 435, 916-918 (2005).</li><li>Mann, U., Frost, D. J., Rubie, D. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+wetting+ability+of+Si-bearing+liquid+Fe-alloys+in+a+solid+silicate+matrix-percolation+during+core+formation+under+reducing+conditions.">The wetting ability of Si-bearing liquid Fe-alloys in a solid silicate matrix-percolation during core formation under reducing conditions.</a> Physics of the Earth and Planetary Interiors. 167 (1-2), 1-7 (2008).</li><li>Terasaki, H., Frost, D. J., Rubie, D. C., &amp;Langenhorst, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Percolative+core+formation+in+planetesimals.">Percolative core formation in planetesimals.</a> Earth and Planetary Science Letters. 273, 132-137 (2008).</li><li>Walte, N. P., Becker, J. K., Bons, P. D., Rubie, D. C., Frost, D. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Liquid-distribution+and+attainment+of+textural+equilibrium+in+a+partially-molten+crystalline+system+with+a+high-dihedral-angle+liquid+phase.">Liquid-distribution and attainment of textural equilibrium in a partially-molten crystalline system with a high-dihedral-angle liquid phase.</a> Earth and Planetary Science Letters. 262, 517-532 (2007).</li><li>Terasaki, H., Frost, D. J., Rubie, D. C., Langenhorst, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Interconnectivity+of+Fe-O-S+liquid+in+polycrystalline+silicate+perovskite+at+lower+mantle+conditions.">Interconnectivity of Fe-O-S liquid in polycrystalline silicate perovskite at lower mantle conditions.</a> Physics of Earth and Planetary Interiors. 161, 170-176 (2007).</li><li>Halliday, A. N., Wood, B. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=How+did+Earth+accrete?.">How did Earth accrete?.</a> Science. 325, 44-45 (2009).</li><li>Yoder, C. F., Konopliv, A. S., Yuan, D. N., Standish, E. M., Folkner, W. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fluid+core+size+of+Mars+from+detection+of+the+solar+tide.">Fluid core size of Mars from detection of the solar tide.</a> Science. 300, 299-303 (2003).</li><li>Margot, J. L., Peale, S. J., Jurgens, R. F., Slade, M. A., Holin, I. V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Large+longitude+libration+of+Mercury+reveals+a+molten+core.">Large longitude libration of Mercury reveals a molten core.</a> Science. 316, 710-714 (2007).</li><li>Fei, Y., Bertka, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+interior+of+Mars.">The interior of Mars.</a> Science. 308, 1120-1121 (2005).</li><li>Williams, J. -. P., Nimmo, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Thermal+evolution+of+the+Martian+core:+Implications+for+an+early+dynamo.">Thermal evolution of the Martian core: Implications for an early dynamo.</a> Geology. 32, 97-100 (2004).</li><li>Smith, D. E., Zuber, M. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gravity+field+and+internal+structure+of+Mercury+from+MESSENGER.">Gravity field and internal structure of Mercury from MESSENGER.</a> Science. 336, 214-217 (2012).</li><li>Weber, R. C., Lin, P. -. Y., Garnero, E. J., Williams, Q., Lognonn&#233;, P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Seismic+detection+of+the+Lunar+core.">Seismic detection of the Lunar core.</a> Science. 331, 309-312 (2011).</li><li>Li, J., Fei, Y., Carlson, R. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+constraints+on+core+composition.">Experimental constraints on core composition.</a> Geochemistry of the Mantle and Core. , 521-546 (2007).</li><li>Bertka, C. M., Fei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Mineralogy+of+the+Martian+interior+up+to+core-mantle+boundary+pressures.">Mineralogy of the Martian interior up to core-mantle boundary pressures.</a> Journal of Geophysical Research. 102, 5251-5264 (1997).</li><li>Tateno, S., Hirose, K., Ohishi, Y., Tatsumi, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+structure+of+iron+in+Earth's+inner+core.">The structure of iron in Earth's inner core.</a> Science. 330, 359-361 (2010).</li><li>Prakapenka, V. B., Kubo, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advanced+flat+top+laser+heating+system+for+high+pressure+research+at+GSECARS:+application+to+the+melting+behavior+of+germanium.">Advanced flat top laser heating system for high pressure research at GSECARS: application to the melting behavior of germanium.</a> High Pressure Research. 28, 225-235 (2008).</li><li>Minarik, W. G., Ryerson, F. J., Watson, E. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Textural+entrapment+of+core-forming+melts.">Textural entrapment of core-forming melts.</a> Science. 272, 530-533 (1996).</li><li>Terasaki, H., Frost, D. J., Rubie, D. C., Langenhorst, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+effect+of+oxygen+and+sulphur+on+the+dihedral+angle+between+Fe-O-S+melt+and+silicate+minerals+at+high+pressure:+Implications+for+Martian+core+formation.">The effect of oxygen and sulphur on the dihedral angle between Fe-O-S melt and silicate minerals at high pressure: Implications for Martian core formation.</a> Earth and Planetary Science Letters. 232, 379-392 (2005).</li><li>Fei, Y., Bertka, C. M., Finger, L. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High-pressure+iron-sulfur+compound,+Fe3S2,+and+melting+relations+in+the+system+Fe-FeS+at+high+pressure.">High-pressure iron-sulfur compound, Fe3S2, and melting relations in the system Fe-FeS at high pressure.</a> Science. 275, 1621-1623 (1997).</li><li>Fei, Y., Li, J., Bertka, C. M., Prewitt, C. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Structure+type+and+bulk+modulus+of+Fe3S,+a+new+iron-sulfur+compound.">Structure type and bulk modulus of Fe3S, a new iron-sulfur compound.</a> American Mineralogist. 85, 1830-1833 (2000).</li><li>Li, J., Fei, Y., Mao, H. K., Hirose, K., Shieh, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sulfur+in+the+Earth's+inner+core.">Sulfur in the Earth's inner core.</a> Earth and Planetary Science Letters. 193, 509-514 (2001).</li><li>Chen, B., Li, J., Hauck, S. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-ideal+liquidus+curve+in+the+Fe-S+system+and+Mercury's+snowing+core.">Non-ideal liquidus curve in the Fe-S system and Mercury's snowing core.</a> Geophysical Research Letter. 35, L07201 (2008).</li><li>Buono, A. S., Walker, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+Fe-rich+liquidus+in+the+Fe-FeS+system+from+1+bar+to+10+GPa.">The Fe-rich liquidus in the Fe-FeS system from 1 bar to 10 GPa.</a> GeochimicaCosmochimicaActa. 75, 2072-2087 (2011).</li><li>Ito, E., Yamazaki, D., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pressure+generation+and+investigation+of+the+post-perovskite+transformation+in+MgGeO3by+squeezing+the+Kawai-cell+equipped+with+sintered+diamond+anvils.">Pressure generation and investigation of the post-perovskite transformation in MgGeO3by squeezing the Kawai-cell equipped with sintered diamond anvils.</a> Earth and Planetary Science Letters. 293 (1-2), 84-89 (2010).</li><li>Roberts, J. J., Kinney, J. H., Siebert, J., Ryerson, F. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fe-Ni-S+melt+permeability+in+olivine:+implications+for+planetary+core+formation.">Fe-Ni-S melt permeability in olivine: implications for planetary core formation.</a> Geophysical Research Letter. 34, L14306 (2007).</li><li>Wang, Y., Lesher, C., Fiquet, G., Rivers, M., Nishiyama, N., Siebert, J., Roberts, J., Morard, G., Gaudio, S., Clark, A., Watson, H., Menguy, N., Guyot, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=In-situ+high+P,+T+X-ray+microtomographic+imaging+during+large+deformation:+a+newtechnique+for+studying+mechanical+behavior+of+multi-phase+composites.">In-situ high P, T X-ray microtomographic imaging during large deformation: a newtechnique for studying mechanical behavior of multi-phase composites.</a> Geosphere. 7, 40-45 (2011).</li><li>Watson, H. C., Roberts, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Connectivity+of+core+forming+melts:+Experimental+constraints+from+electrical+conductivity+and+X-ray+tomography.">Connectivity of core forming melts: Experimental constraints from electrical conductivity and X-ray tomography.</a> Physics of Earth and Planetary Interiors. 186, 172-182 (2011).</li><li>Fei, Y., Ricolleau, A., Frank, M., Mibe, K., Shen, G., Prakapenka, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+an+internally+consistent+pressure+scale.">Toward an internally consistent pressure scale.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 9182-9186 (2007).</li></ol>

Методики для нескольких экспериментов наковальни хорошо известны, создавая стабильное давление и температуру в течение длительного периода времени выполнения и производить относительно большой объем образца. Это мощный инструмент для моделирования интерьера процессы планет, особе...

Планеты земной группы, такие как Земли, Венеры, Марса и Меркурия являются дифференцированные планетные тела, состоящие из силикатного мантии и металлического ядра. Современная модель формирования планет говорит о том, что планеты земной группы были сформированы из столкновений Луны к размером с Марс зародыши планет, выращенных из км размера или больше планетезималей через гравитационных взаимодействий 1-2. Планетезималей были всего дифференцированы уже после того, как металлические сплавы железа достиг температуры плавления при нагревании из таких источников, как радиоактивного распада короткоживущих изотопов, таких как 26 Al и 60 Fe, воздействия, а также выпуск потенциальной энергии 3. Важно понимать, как жидкий металл просачивается через силикатной матрице во время ранней дифференцировки. Planet дифференцирование может пройти через эффективному разделению жидкость-жидкость или путем протекания жидкого металла в твердом силикатной матрице, в зависимостиот размера и внутренней температуры планетарных тел. Просачивание жидкого металла в твердом силикатной матрице, вероятно доминирующим процессом в начальной дифференциации, когда температура недостаточно высока, чтобы расплавить весь планетарное тело. Эффективность фильтрации зависит от двугранного угла, определяемой межфазных энергий твердых тел и твердой и жидкой интерфейсов. Мы можем имитировать этот процесс в лаборатории путем проведения экспериментов высокого давления и высокой температуры на смеси сплава железа и силикатов. Недавние исследования 4-7 исследовали смачивающей способности жидких сплавов железа в твердом силикатной матрице при высоком давлении и температуре. Они использовали обычный способ для измерения относительных распределений частот из очевидных двугранных углов между закаленного жидкого металла и силикатных зерен на полированных сечений для определения истинного двугранного угла. Обычный метод дает относительно большой UNCertainties в измеряемой двугранного угла и возможной предвзятости в зависимости от статистики выборки. Здесь мы представляем новый метод воображения для визуализации распределения жидкого металла в силикатной матрице в трех измерениях (3D) путем сочетания FIB фрезерования и высоким разрешением автоэмиссионного SEM изображений. Новый метод визуализации обеспечивает точное определение двугранного угла и количественной меры объемной доли и связи жидкой фазы. Ядро Земли была сформирована в течение относительно короткого времени (&lt;100 000 000 лет) 8, предположительно в жидком состоянии на его ранней истории. Марс и Меркурий также жидкие ядра на основе солнечной приливной деформации от слежения радио данных Mars Global Surveyor 9 и моделей радар спекл привязанных к планетарной вращения 10, соответственно. Тепловые модели эволюции и эксперименты плавления высокого давления на основных материалов и далее поддерживать жидкую марсианской ядро11-12. Последние данные Посланник космических аппаратов, дают дополнительные данные для жидкого ядра Меркурия 13. Даже маленькая Луна, скорее всего имеет небольшой жидкое ядро на основе недавнего повторного анализа Аполло лунных сейсмограмм 14. Жидкие планетарные ядер согласуются с высокой аккреционного энергии на ранней стадии формирования планет. Последующее охлаждение может привести к образованию твердого внутреннего ядра для некоторых планет. Сейсмические данные показали, что Земли, состоит из жидкого внешнего ядра и твердого внутреннего ядра. Формирование внутреннего ядра имеет важные последствия для динамики ядра обусловлен тепловым и композиционных конвекции и генерации магнитного поля планеты. Затвердевание внутреннего сердечника контролируется температура плавления материалов сердцевины и тепловой эволюции сердечника. Ядро формирование планет земной совместно схожие пути увеличение или химический состав ядер считается бе преобладают железа с приблизительно 10% по весу легких элементов, таких как сера (S), кремний (Si), кислород (O), углерода (С), и водород (Н) 15. Очень важно иметь знание отношений плавления в системах, имеющих отношение к ядра, например, Fe-FeS, Fe-C, Fe-FeO, Fe-Фэ и Fe-FeSiat высокого давления, для того чтобы понять состав планетарные ядра. В этом исследовании, мы продемонстрируем эксперименты, проведенные в нескольких наковальни устройства и алмазной наковальни клетки, имитируя условия планетарных ядер. Эксперименты предоставить информацию о последовательности кристаллизации и элемента распределения между твердой и жидкой металла, что приводит к лучшему пониманию для требований внутренней кристаллизации основной и распределения легких элементов между кристаллической внутреннего ядра и жидкого из ядра. Чтобы продлить отношения плавления до очень высоких давлениях, мы разработали новые методы для анализа закаленных образцов оправился от лазерной подогревом алмазного-асотовые эксперименты nvil. С точностью FIB фрезерования лазерного пятна нагрева, определяем плавления с помощью закалки критерии текстуры вошедшие в образ с высоким разрешением SEM и количественного химического анализа с помощью детектора кремния дрейфа при субмикронного пространственным разрешением. Здесь мы приводим два набора экспериментов, чтобы имитировать образование планетарной основной перколяцией металлических таять в силикатной матрице во время раннего аккреции и внутренней кристаллизации основной по последующим охлаждением. Моделирование направлена ​​понять две важные процессы в ходе эволюции планетарного ядра.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="352">
	<colgroup>
		<col span="4" style="width:66pt" width="88" />
	</colgroup>
	<tbody> 
		<tr height="43" style="height:32.25pt">
			<td class="xl63" height="43" style="height:32.25pt;width:66pt" width="88">Multi-anvil apparatus</td>
			<td class="xl63" style="border-left:none;width:66pt" width="88">Geophysical Lab</td>
			<td class="xl63" style="border-left:none;width:66pt" width="88">Home Builder</td>
			<td class="xl63" style="border-left:none;width:66pt" width="88"> </td>
		</tr>
		<tr height="43" style="height:32.25pt">
			<td class="xl63" height="43" style="height:32.25pt;border-top:none;
 width:66pt" width="88">Diamond-anvil cell</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">Geophysical Lab</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">Home Builder</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88"> </td>
		</tr>
		<tr height="64" style="height:48.0pt">
			<td class="xl63" height="64" style="height:48.0pt;border-top:none;
 width:66pt" width="88">Laser-heating system</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">APS GSECARS</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">Designed by beamline staff</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88"> Public beamline</td>
		</tr>
		<tr height="43" style="height:32.25pt">
			<td class="xl63" height="43" style="height:32.25pt;border-top:none;
 width:66pt" width="88">FIB/SEM Crossbeam</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">Carl Zeiss Ltd.</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">Auriga</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88"> </td>
		</tr>
		<tr height="64" style="height:48.0pt">
			<td class="xl63" height="64" style="height:48.0pt;border-top:none;
 width:66pt" width="88">Avizo 3D software</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">VSG</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88">Fire for materials science</td>
			<td class="xl63" style="border-top:none;border-left:none;width:66pt" width="88"> </td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

simulation of the planetary interior differentiation processes in the laboratory

Планетарной интерьер в условиях высокого давления и высокой температуры и он имеет слоистую структуру. Есть два важных процессов, которые привели к этой слоистой структуры, (1) просачивание жидкого металла в твердом силикатной матрице по планете дифференциации, и (2) внутренняя кристаллизация ядро ​​последующей планеты охлаждения. Мы проводим эксперименты высокого давления и высокой температуры для имитации оба процесса в лаборатории. Формирование перколяционная планетарного ядра зависит от эффективности расплава перколяции, которая контролируется диэдральной (смачивания) углом. Моделирование протекания включает нагревание образца под высоким давлением к целевой температуры, при которой сплав железо-сера расплавлена ​​в то время как силикат остается твердым, а затем определения истинного двугранный угол, чтобы оценить стиль жидкого миграции в кристаллической матрицы на 3D-визуализации. 3D-рендеринга объем достигается за счет нарезки восстановленный образец сфокусированным ионным пучком (FIB) и таКороль РЭМ изображение каждого среза с перекладине инструмента FIB / SEM. Вторая серия экспериментов предназначен понять внутренний кристаллизации и элемент основной дистрибутив между жидким внешним ядром и твердого внутреннего ядра, определяя температуру плавления и элемент перегородки при высоком давлении. Эксперименты плавления проводятся в нескольких наковальни аппарата до 27 ГПа и расширен до более высокого давления в алмазной наковальни клетки с лазерным нагревом. Мы разработали методы для восстановления небольших подогревом образцы по точности FIB фрезерования и получения изображений с высоким разрешением лазерного подогревом месте, которые показывают плавления текстуры при высоком давлении. Анализируя химический состав сосуществующих жидкой и твердой фаз, мы точно определить кривую ликвидуса, обеспечивая необходимые данные, чтобы понять процесс кристаллизации внутреннего ядра.

Мы провели серию экспериментов с использованием смеси Сан-Карлос оливина и Fe-FeS металлического сплава с различным соотношением металл-силикатных, в качестве исходных материалов. Содержание S металла 10% по массе С. Здесь показаны некоторые репрезентативные результаты экспериментов выс...

Watch this Scientific Journal Video about Simulation of the Planetary Interior Differentiation Processes in the Laboratory at JoVE.com

Simulation of the Planetary Interior Differentiation Processes in the Laboratory

Эксперименты высокого давления и высокой температуры, описанные здесь, имитировать планеты внутренние процессы дифференциации. Процессы визуализируются и лучше понять, с высоким разрешением 3D визуализации и количественного химического анализа.

Моделирование Планетарного внутренних процессов дифференцировки в лаборатории

A planetary interior is under high-pressure and high-temperature conditions and it has a layered structure. There are two important processes that led to ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Revealing Dynamic Processes of Materials in Liquids Using Liquid Cell Transmission Electron Microscopy

Выявление динамических процессов в жидкостях материалов с использованием жидкого сотовых просвечивающей электронной микроскопии

The recent development for in situ transmission electron microscopy, which allows imaging through liquids with high spatial resolution, has attracted ...

Flame Experiments at the Advanced Light Source: New Insights into Soot Formation Processes

Пламя Эксперименты на Advanced Источник света: новое понимание сажеобразования процессов

The following experimental protocols and the accompanying video are concerned with the flame experiments that are performed at the Chemical Dynamics ...

Laboratory Drop Towers for the Experimental Simulation of Dust-aggregate Collisions in the Early Solar System

Лаборатория падения башни для экспериментального моделирования пыли совокупных столкновениях в ранней Солнечной системе

For the purpose of investigating the evolution of dust aggregates in the early Solar System, we developed two vacuum drop towers in which fragile dust ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

Количественное водорода концентрации в поверхностных и интерфейсных слоев и сыпучих материалов через профилирование по глубине с анализом ядерной реакции

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Simulation of Human-induced Vibrations Based on the Characterized In-field Pedestrian Behavior

Моделирование Вибрации человека индуцированных На основе Характеризуется In-поле поведения пешеходов

For slender and lightweight structures, vibration serviceability is a matter of growing concern, often constituting the critical design requirement. With ...

Knowledge Based Cloud FE Simulation of Sheet Metal Forming Processes

На основе знаний Облако FE Моделирование Лист процессов обработки металлов давлением

The use of Finite Element (FE) simulation software to adequately predict the outcome of sheet metal forming processes is crucial to enhancing the ...

Wicking Tests for Unidirectional Fabrics: Measurements of Capillary Parameters to Evaluate Capillary Pressure in Liquid Composite Molding Processes

Влагоотведение тесты для однонаправленных материалов: Измерения капиллярных параметров для оценки капиллярного давления в жидких Композитный процессов формования

During impregnation of a fibrous reinforcement in liquid composite molding (LCM) processes, capillary effects have to be understood in order to identify ...

Characterization of Ultra-fine Grained and Nanocrystalline Materials Using Transmission Kikuchi Diffraction

Характеристика Ультра мелкозернистый и нанокристаллических материалов с помощью просвечивающей Кикучи дифракции

One of the challenges in microstructure analysis nowadays resides in the reliable and accurate characterization of ultra-fine grained (UFG) and ...

Study of Siphon Breaker Experiment and Simulation for a Research Reactor

Исследование сифон выключатель эксперимента и моделирования для исследовательского реактора

Under the design conditions of a research reactor, the siphon phenomenon induced by pipe rupture can cause continuous outward flow of water. To prevent ...

Processing of Bulk Nanocrystalline Metals at the US Army Research Laboratory

Обработка металлов нанокристаллических сыпучих исследовательской лаборатории армии США

Given their potential for significant property improvements relative to their large grained counterparts, much work has been devoted to the continued ...