科學(xué)家稱，巨大的深地?zé)帷皥F(tuán)塊”塑造了地球的磁場

地球內(nèi)部深處隱藏著許多神秘的物質(zhì)，這些物質(zhì)在一定程度上塑造了地球的形態(tài)。近日，科學(xué)家表示，地球內(nèi)部有一對(duì)巨大的熱團(tuán)塊，對(duì)地球磁場產(chǎn)生了巨大影響，研究人員稱，如果沒有它們，地球或?qū)?沒有磁場"。

雖然人類對(duì)外太空的認(rèn)識(shí)越來越豐富，但對(duì)于地球深處我們?nèi)运跎佟Ｒ虼耍芏嘈畔⑽覀兌疾簧趿私猓鐑蓧K巨型巖石團(tuán)塊對(duì)地球磁場的影響。在發(fā)表在《自然地球科學(xué)》上的研究論文中，研究人員宣布，他們發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)巨大的、被加熱過的固體團(tuán)塊的證據(jù)，它們似乎在數(shù)百萬年來塑造了地球的磁場。這兩大團(tuán)塊都處在地幔底部，大致位于非洲和大平洋下方約3000公里的地方。

這些大陸大小的團(tuán)塊溫度比下地幔更高，在巖石地幔中造成了明顯的溫度梯度。英國利物浦大學(xué)的地質(zhì)學(xué)家比金表示，這種明顯的差異有利于維持地球液態(tài)外核的流動(dòng)，即地磁發(fā)電機(jī)。比金寫道："要是沒有這種從地核到地幔、最后穿過地殼到達(dá)地表的大量熱量傳遞，地球就會(huì)像近鄰火星和金星一樣，沒有磁場。"

地球磁場的存在依賴于超高溫的鐵和鎳運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的電流，也就是地磁發(fā)電機(jī)。為研究地球磁場的歷史趨勢，研究人員依靠巖石等天然材料中所包含的磁記錄進(jìn)行研究。例如，由冷卻后的巖漿形成的火成巖會(huì)獲得永久的磁性，能捕捉到巖石在冷卻時(shí)當(dāng)?shù)氐牡厍虼艌龇较颉Ｔ谘芯窟@些巖石時(shí)，比金和他的同事注意到，這些有著2.5億年歷史的巖石的磁記錄呈現(xiàn)出明顯的模式。具體地說，這些磁性方向與巖石形成地的經(jīng)緯度呈現(xiàn)強(qiáng)相關(guān)。

與此同時(shí)，近幾十年來，地質(zhì)學(xué)家和地震學(xué)家越來越關(guān)注這些似乎與火山噴發(fā)密切相關(guān)的團(tuán)塊。不過，比金的團(tuán)隊(duì)想知道的是，這些不同的謎題——火山巖或團(tuán)塊以及火山噴發(fā)的磁記錄——是否有助于解釋團(tuán)塊在地球磁場中的作用。比金的團(tuán)隊(duì)繪制了不同熱量分布下地球的磁場圖，經(jīng)過幾次試驗(yàn)之后發(fā)現(xiàn)，能最準(zhǔn)確描繪地球?qū)嶋H磁場的就是那些熱量傳遞差異很大的模型，而這也正是團(tuán)塊在向外核和下地幔移動(dòng)時(shí)的狀況。

另外，該團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，團(tuán)塊的存在有助于整個(gè)磁場的穩(wěn)定，其部分磁場在過去數(shù)億年間一直保持穩(wěn)定。比金解釋說："這似乎說明，這兩大熱團(tuán)塊的作用就是讓下方的液態(tài)金屬和地核隔絕，防止熱量流失，從而導(dǎo)致液體冷卻后下沉至地核。"不過，團(tuán)塊對(duì)于科學(xué)家來說仍然是一個(gè)謎；研究人員還未能確定它們的起源和性質(zhì)。比金指出，如果模擬是準(zhǔn)確的，那么這些團(tuán)塊對(duì)維持地球磁場的穩(wěn)定起到了重大作用，所以，"我們需要對(duì)它們表示感謝。"

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