研究團隊模擬圖

圖片來源：《自然·通訊》

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

地球的磁場已經(jīng)運行了至少34億年，而它的起源卻一直未知。磁場其實也是地球最神秘的特征之一，它對所有生命體都至關重要。長時間以來，科學家將磁場理論化為地核動力作用的結果。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，正是由富含金屬鐵的液態(tài)地核外核中的“發(fā)電機”產(chǎn)生的，但這一過程在地球早期，應該較難維持，因為地核的冷卻速度并不夠快。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，此前對硅酸鹽液體的導電率測量顯示，這些化合物無法形成“發(fā)電機”。

此次，美國加州大學洛杉磯分校研究人員拉斯·斯特里克斯路德和同事進行了一系列模擬，對條件近似早期地球基底巖漿海洋的硅酸鹽液體的導電率進行了預測。研究團隊發(fā)現(xiàn)，在該海洋的預測溫度和壓強下，硅酸鹽的導電率足夠維持“發(fā)電機”的運轉(zhuǎn)。

基于這些結果，他們計算了磁場強度，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強度相似。研究團隊的結論是，早期磁場是由基底巖漿海洋產(chǎn)生的，并認為宇宙中其他類地天體可能也存在硅酸鹽“發(fā)電機”。

研究人員認為，通過明晰地球磁場的形成，人類將能更明確地球的內(nèi)部機制，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。(記者張夢然)