在笑30——有趣的事儿,搞笑的段子,有意思的东西

地球核心产生的物质,可能解决为什么我们的磁场这么古老的原因


地球核心产生的物质,可能解决为什么我们的磁场这么古老的原因

由于一些证据表明地球的核心产生二氧化硅晶体,或称为石英,关于我们地球磁场的年龄的奥秘现在可以解决了。

这表明,在外岩心的液体岩石混合物内的化学变化正在影响它的流动。如果证据支持,它可以让我们更好地了解我们的早期太阳系的条件,以及我们的星球在其最早时期的内部运作。

我们行星的周围地磁场是带电粒子随着熔融岩石流动远离加热核心移动的结果,这个核心可能只有10亿年左右的历史。

然而,以前的研究还发现了40亿年前的磁场的证据,这产生了一种矛盾。

根据日本东京技术研究所的Kei Hirose的研究介绍,在我们脚下形成的微小石英晶体,可以通过改变我们的行星深层熔岩的浮力来帮助解决这一冲突。

地球核心产生的物质,可能解决为什么我们的磁场这么古老的原因

那么,地球的核心有什么问题呢?这个问题被称为新核心悖论,它描述了我们认为我们知道的关于地球的核心和磁场的明显年龄之间的不匹配。

部分问题是基于内核的热量如何驱动胶粘的岩石的电流从外核向地壳上升。2012年开发的计算机模型表明,热量通过内核的铁以约150瓦/(米开尔文),耗散太快,以致在周围熔融岩石中开始对流。

有一些事是必须知道:我们的磁场实际上是相当年轻的的;发热内核有十多亿年的历史;在40亿年前,存在其他东西帮助产生必要的对流电流移动。

新核心悖论的一些解决方案试图解释地球的核心如何以我们想不到的方式传导热量。但是Kei Hirose采取了不同的方法,他专注于地球核心的化学反应。

地球核心产生的物质,可能解决为什么我们的磁场这么古老的原因

虽然内核被认为主要由铁制成,但可能存在其它的分散元素,包括约5%的镍,2%的硅和5%的氧。

Kei Hirose说:“过去,大多数关于铁合金的研究只关注铁和单一合金。但在这些实验中,我们决定结合两种不同的含硅和氧的合金,我们坚信这些合金在内核中存在。”

不清楚这种元素如何在这种条件下形成合金和其他化合物,因此Hirose和他的团队使用精密切割钻石将微量的铁,硅和氧挤压成具有类似核心的压力。然后他们用激光撞击样品以达到高达4,000摄氏度(7,232华氏度)的温度,这导致材料在一些部分熔化,而在其他部分结晶成石英。

如果该过程发生在假想的地球内核中,则硅和氧的结晶将改变内核材料的整体组成,给予它更多的浮力并允许其升高。换句话说,年轻地球中熔融岩石的缓慢上升和下降可以通过从数十亿年前的石英混合物中提取硅和氧来得到协助。

地球核心产生的物质,可能解决为什么我们的磁场这么古老的原因

团队成员John Hernlund说:“这一结果对于理解核心的能量和演化非常重要。我们很兴奋,因为我们的计算表明,二氧化硅晶体的结晶从核心可以提供一个巨大的能源,为地球的磁场提供动力。”

但是二氧化硅不是这种化学辅助的对流模型的唯一竞争者,一个竞争模型认为它不是石英,沉淀出一个古代核心的熔融混合物是氧化镁。

根据加利福尼亚理工学院的地球物理学家David Stevenson的介绍,氧化镁在二氧化硅之前从熔融液体中沉淀出来,因此它“更有意义”。

Hirose和他的团队认为,地球形成初期内部的温度需要更多的热量以使镁留存在核心内部。

无论谁是正确的,理解化学在驱动地磁过程中的作用,可以帮助我们更好地理解早期地球如何在预期之前产生数十亿年的磁场。

此文由 在笑30——有趣的事儿,搞笑的段子,有意思的东西 编辑,未经允许不得转载!:首页 > 科学 » 地球核心产生的物质,可能解决为什么我们的磁场这么古老的原因

()
分享到: