美國(guó)地球物理學(xué)家首次測(cè)出深處地核區(qū)磁場(chǎng)強(qiáng)度
美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校地球物理學(xué)家首次測(cè)量出地下1800英里(約2900公里)深處地核區(qū)的磁場(chǎng)強(qiáng)度,為證明地核熱源提供了重要參數(shù),正是地核熱源造成了內(nèi)部電流維持著磁場(chǎng)。相關(guān)論文發(fā)表在12月16日出版的《自然》雜志上。
論文作者、加州大學(xué)伯克利分校地球與行星科學(xué)教授布魯斯·巴菲特表示,這是首次根據(jù)觀測(cè)而不是推斷得到的真正數(shù)據(jù),這一沒(méi)有爭(zhēng)議的結(jié)果將平息地核內(nèi)部磁場(chǎng)強(qiáng)弱之爭(zhēng)。他們根據(jù)觀測(cè)計(jì)算出此處地核磁場(chǎng)強(qiáng)度為25高斯,是地球表面的50倍。該數(shù)據(jù)只是地球物理學(xué)家預(yù)測(cè)的中等水平。 地核內(nèi)有強(qiáng)磁場(chǎng)意味著有很強(qiáng)的熱源,科學(xué)家之前假設(shè)能量源是40億年前地球在熱熔化狀態(tài)時(shí)留下的余熱、重元素沉積和壽命較長(zhǎng)的元素發(fā)生的放射性衰變。地球內(nèi)部約60%的能量可能來(lái)自于固態(tài)內(nèi)核變冷膨脹時(shí)排出較輕的元素,如果磁場(chǎng)只有很弱的5高斯,表明由放射性衰變所供給的熱量很少,如果磁場(chǎng)達(dá)到100高斯,則表明放射性衰變很強(qiáng)。 地核包括液態(tài)外核和固態(tài)內(nèi)核。液態(tài)外核包含了地球2/3的鐵和鎳,約1400英里(約2300公里)厚,形成了地球磁場(chǎng);內(nèi)核則是半徑800英里(約1300公里)的凝固鐵鎳球,約是月亮大小。地核被熱粘稠的地幔和一層堅(jiān)硬的地殼包圍。 變冷的地球最初從太陽(yáng)系的行星軌道中獲得了磁場(chǎng)。如果內(nèi)部沒(méi)有形成電流產(chǎn)生磁場(chǎng)的話,這一外部磁場(chǎng)將在1萬(wàn)年內(nèi)消失。熱量使外核沸騰或“對(duì)流”,通過(guò)已有磁場(chǎng)引導(dǎo)金屬升降,產(chǎn)生了電流繼續(xù)維持磁場(chǎng)。而這種流動(dòng)發(fā)電在地表產(chǎn)生了緩慢的磁場(chǎng)轉(zhuǎn)變。 巴菲特根據(jù)觀測(cè)改進(jìn)了地球內(nèi)部發(fā)電模型,目前正在研究第二代模型。他認(rèn)為,地球內(nèi)部信息的缺乏會(huì)對(duì)構(gòu)建精確模型造成很大障礙,而月亮在地球旋轉(zhuǎn)軸傾角上的拉力,能提供地球內(nèi)部磁場(chǎng)的信息。月球拉力使得內(nèi)核自轉(zhuǎn)軸緩慢地以相反方向運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)改變了外核磁場(chǎng)受到外核磁場(chǎng)的阻礙。巴菲特通過(guò)對(duì)遠(yuǎn)距離類星體(極明亮活躍的星系)的無(wú)線電觀測(cè)計(jì)算出這一阻力,進(jìn)而計(jì)算出外核的磁場(chǎng)強(qiáng)度是25高斯。 巴菲特指出,25高斯是整體外核的平均水平,磁場(chǎng)會(huì)隨位置不同而變化!坝纱宋覀冞發(fā)現(xiàn),觀察遠(yuǎn)距離類的星體,能幫助照見(jiàn)地球內(nèi)部。” |