地球早期磁場(chǎng)如何產(chǎn)生？地球磁場(chǎng)形成之謎首度揭開

英國(guó)《自然·通訊》雜志25日發(fā)表的一項(xiàng)地球科學(xué)模型，首次詳細(xì)分析了地球早期磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的。

地球的磁場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行了至少34億年，而它的起源卻一直未知。磁場(chǎng)其實(shí)也是地球最神秘的特征之一，它對(duì)所有生命體都至關(guān)重要。長(zhǎng)時(shí)間以來，科學(xué)家將磁場(chǎng)理論化為地核動(dòng)力作用的結(jié)果。在地球內(nèi)部，液態(tài)的外核圍繞著固態(tài)的內(nèi)核旋轉(zhuǎn)，而其方向則與地球自轉(zhuǎn)的方向相反。

現(xiàn)如今所說的磁場(chǎng)，正是由富含金屬鐵的液態(tài)地核外核中的“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的，但這一過程在地球早期，應(yīng)該較難維持，因?yàn)榈睾说睦鋮s速度并不夠快。早期地核周圍有一層熔融硅酸鹽(一種基底的巖漿海洋)。不過，此前對(duì)硅酸鹽液體的導(dǎo)電率測(cè)量顯示，這些化合物無法形成“發(fā)電機(jī)”。

此次，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校研究人員拉斯·斯特里克斯路德和同事進(jìn)行了一系列模擬，對(duì)條件近似早期地球基底巖漿海洋的硅酸鹽液體的導(dǎo)電率進(jìn)行了預(yù)測(cè)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在該海洋的預(yù)測(cè)溫度和壓強(qiáng)下，硅酸鹽的導(dǎo)電率足夠維持“發(fā)電機(jī)”的運(yùn)轉(zhuǎn)。

基于這些結(jié)果，他們計(jì)算了磁場(chǎng)強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)其與太古宙(約40億年至25億年前)古地磁記錄中的磁場(chǎng)強(qiáng)度相似。研究團(tuán)隊(duì)的結(jié)論是，早期磁場(chǎng)是由基底巖漿海洋產(chǎn)生的，并認(rèn)為宇宙中其他類地天體可能也存在硅酸鹽“發(fā)電機(jī)”。

研究人員認(rèn)為，通過明晰地球磁場(chǎng)的形成，人類將能更明確地球的內(nèi)部機(jī)制，而這將讓我們更好地了解形成其他行星的地質(zhì)過程和種類，從而確定其他行星是否具有支持生命存在的能力。(記者張夢(mèng)然)

總編輯圈點(diǎn)

我們中國(guó)人是最早發(fā)現(xiàn)地球有磁場(chǎng)的民族，也最早利用地磁的方向性來導(dǎo)航。但科學(xué)絕不能停留在實(shí)用即滿足的層次。對(duì)自然現(xiàn)象背后原因的好奇，讓我們?nèi)ド钽@地層，去制造地震，去找尋幾十億年的地磁記錄，多領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)匯集成日漸高深的知識(shí)體系。無盡的探索帶來無盡的興奮，小課題也可能通向宇宙的奧秘。

關(guān)鍵詞： 地球磁場(chǎng)形成之謎