
《Earth and Planetary Science Letters》:地球早期磁場可能是由地幔而非地核產(chǎn)生
(神秘的地球uux.cn報道)據(jù)cnBeta:外媒報道,一項新研究證實了一種非正統(tǒng)的球早期磁說法,即早期地球的場可產(chǎn)生
鄭州模特包夜(微信180-4582-8235)提供一二線城市可以真實可靠快速安排30分鐘到達故事是由加州大學(xué)圣地亞哥分校斯克里普斯海洋研究所的一位地球物理學(xué)家提出的。由來自克里普斯海洋研究所Dave Stegman、而非Leah Ziegler和Nicolas Blanc于2021年3月15日發(fā)表在《Earth and 地地幔地核Planetary Science Letters》上的一項研究就早期地球地幔液態(tài)部分內(nèi)部的磁場形成熱力學(xué)提供了新觀點并展示了該磁場的有效時間。
這篇論文提供了一個“打開大門的球早期磁機會”以解決關(guān)于地球早期的不一致敘述。值得注意的場可產(chǎn)生是,它跟加州大學(xué)洛杉磯分校(UCLA)和亞利桑那州立大學(xué)的而非兩項新研究相吻合,這兩項研究擴展了Stegman的地地幔地核
鄭州模特包夜(微信180-4582-8235)提供一二線城市可以真實可靠快速安排30分鐘到達概念并以新的方式應(yīng)用它。
Stegman指出:“目前我們還沒有關(guān)于地球如何熱演化的球早期磁統(tǒng)一理論。我們沒有這個概念框架來理解地球的場可產(chǎn)生進化。這是而非一種可行的假設(shè)?!?br>這三項研究是地地幔地核范式轉(zhuǎn)變的最新進展,它們可能會改變?nèi)藗儗Φ厍驓v史的球早期磁理解方式。
地球的場可產(chǎn)生液態(tài)外核一直是產(chǎn)生磁場的發(fā)電機的來源,這一直是地球物理學(xué)的基本原則。磁場在地球和其他擁有液態(tài)金屬內(nèi)核的行星上形成、快速旋轉(zhuǎn)并經(jīng)歷使熱對流成為可能的條件。
2007年,法國的研究人員提出了一個根本性改變,即從地球誕生之初,地幔就一直是完全固態(tài)的。他們認為,在地球45億年歷史的前半部分,地球地幔底部的1/3必須是熔化的,研究人員將其稱之為“基底巖漿海洋”。六年后,Stegman和Ziegler進一步擴展了這個想法、發(fā)表了首個展示曾是液態(tài)下地幔部分而非地核的研究成果。
地球的地幔是由硅酸鹽材料組成,硅酸鹽通常是一種非常差的導(dǎo)電體。因此,即使最下層的地幔在數(shù)十億年里都是液態(tài)的,它內(nèi)部快速的流體運動也不會產(chǎn)生產(chǎn)生磁場所需的大電流,這跟地球目前在地核中的發(fā)電機工作原理類似。Stegman的研究小組斷言,液態(tài)硅酸鹽實際上可能比人們普遍認為的更具導(dǎo)電性。
“Ziegler和Stegman率先提出了早期地球硅酸鹽發(fā)電機的想法,”UCLA地球物理學(xué)家Lars Stixrude說道。這個想法遭到了懷疑,因為他們的早期結(jié)果“表明,只有當(dāng)硅酸鹽液體的導(dǎo)電性非常高時硅酸鹽發(fā)電機才可能實現(xiàn),這比在低壓和低溫下測量的硅酸鹽液體中的導(dǎo)電性要高得多?!?br>由Stixrude領(lǐng)導(dǎo)的一個團隊首次利用量子力學(xué)計算預(yù)測了基底巖漿海洋條件下硅酸鹽液體的導(dǎo)電性。
根據(jù)Stixrude的說法--“我們發(fā)現(xiàn)了非常大的導(dǎo)電性值,大到足以支撐硅酸鹽發(fā)電機?!盪CLA的這項研究則已于2020年2月25日發(fā)表在《Nature Communications》上。
在另一項研究中,來自亞利桑那州立大學(xué)的地球物理學(xué)家Joseph O'Rourke應(yīng)用Stegman的概念來揭開金星是否曾在熔化的地幔中產(chǎn)生磁場這個謎題。
這些新研究表明,這個前提已經(jīng)開始站穩(wěn)腳跟,不過還遠未被廣泛接受。
Stegman說道:“沒有人會相信,除非他們自己著手,而現(xiàn)在,另外兩位備受尊敬的科學(xué)家已經(jīng)自己著手了。”
“Dave Stegman和他的合作者的開創(chuàng)性研究直接啟發(fā)了我對金星的研究,”O(jiān)'Rourke說道,“他們最近的論文幫助回答了困擾科學(xué)家多年的一個問題:地球磁場是如何存在了數(shù)十億年的?”
如果Stegman的前提是正確的,這將意味著地??赡転檫@個年輕的星球提供了第一個抵御宇宙輻射的磁場屏障。它還可以為研究地球上的構(gòu)造是如何在歷史上演化奠定基礎(chǔ)。
Stegman說道:“如果磁場是在地核上方熔化的低地幔中產(chǎn)生的,那么地球從一開始就受到了保護,這可能會讓地球上的生命更早出現(xiàn)?!?br>“最終,我們的論文是互補的,因為它們證明了基底巖漿海洋對類地行星的進化是重要的,”O(jiān) 'Rourke說道,“地球的基底巖漿海洋已經(jīng)凝固,但它卻是我們磁場壽命的關(guān)鍵?!?/div>