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美國科學家首次檢測出地核磁場強度

發(fā)布時間:2010-12-23 作者: 來源: 瀏覽:281520

  美國加州大學伯克利分校地球物理學家首次測量出地下1800英里(約2900公里)深處地核區(qū)的磁場強度,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。相關論文發(fā)表在12月16日出版的《自然》雜志上。

  論文作者、加州大學伯克利分校地球與行星科學教授布魯斯?巴菲特表示,這是首次根據(jù)觀測而不是推斷得到的真正數(shù)據(jù),這一沒有爭議的結(jié)果將平息地核內(nèi)部磁場強弱之爭。他們根據(jù)觀測計算出此處地核磁場強度為25高斯,是地球表面的50倍。該數(shù)據(jù)只是地球物理學家預測的中等水平。

  地核內(nèi)有強磁場意味著有很強的熱源,科學家之前假設能量源是40億年前地球在熱熔化狀態(tài)時留下的余熱、重元素沉積和壽命較長的元素發(fā)生的放射性衰變。地球內(nèi)部約60%的能量可能來自于固態(tài)內(nèi)核變冷膨脹時排出較輕的元素,如果磁場只有很弱的5高斯,表明由放射性衰變所供給的熱量很少,如果磁場達到100高斯,則表明放射性衰變很強。

  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;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硬的地殼包圍。

  變冷的地球最初從太陽系的行星軌道中獲得了磁場。如果內(nèi)部沒有形成電流產(chǎn)生磁場的話,這一外部磁場將在1萬年內(nèi)消失。熱量使外核沸騰或“對流”,通過已有磁場引導金屬升降,產(chǎn)生了電流繼續(xù)維持磁場。而這種流動發(fā)電在地表產(chǎn)生了緩慢的磁場轉(zhuǎn)變。

  巴菲特根據(jù)觀測改進了地球內(nèi)部發(fā)電模型,目前正在研究第二代模型。他認為,地球內(nèi)部信息的缺乏會對構(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動,這種運動改變了外核磁場受到外核磁場的阻礙。巴菲特通過對遠距離類星體(極明亮活躍的星系)的無線電觀測計算出這一阻力,進而計算出外核的磁場強度是25高斯。

  巴菲特指出,25高斯是整體外核的平均水平,磁場會隨位置不同而變化?!坝纱宋覀冞€發(fā)現(xiàn),觀察遠距離類的星體,能幫助照見地球內(nèi)部?!?BR>

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