地球的磁场即将翻转 - 地球核心的“巨型熔岩灯”正在成为驱动力

时间:2020-01-13  author:佟你  来源:欧洲杯官网  浏览:32次  评论:170条

本文最初发表于 。 阅读 。

如果你可以在41,000年前回到最后一个冰河时代,你的指南针将指向南方而不是北方。 那是因为在几百年的时间里, 。 这些在地球历史上 ,有时持续数十万年。 我们从它影响磁性矿物形成的方式知道这一点,我们现在可以研究地球表面。

有几种想法可以解释为什么会发生磁场反转。 变得更加合理。 我和我的同事们发现,地球核心顶部的区域可能像巨型熔岩灯一样,岩石周围的岩石周期性地上升和下降。 这可能会影响其磁场并导致其翻转。 我们发现这一发现的方式是研究来自世界上一些最具破坏性的地震的信号。

地球磁场的超级计算机模型。 NASA

我们脚下方约3000公里(1,900英里) - 比海洋最深处低270倍 - 是地球核心的起点,是一个主要是铁水和镍的液体球体。 在上面和岩石地幔这个 ,温度接近4,000摄氏度(7,200华氏度),类似于恒星表面的温度,压力超过地球表面的130万倍。

在这个边界的地幔一侧,坚硬的岩石逐渐流过数百万年,驱动着导致大陆移动和改变形状的板块构造。 在核心方面,流体,磁铁强烈地旋转,创造和维持地球的磁场,保护地球免受空间辐射,否则会剥离我们的大气层。

因为它是地下的,所以我们研究核心 - 地幔边界的主要方法是观察地震产生的地震信号。 利用有关地震波的形状和速度的信息,我们可以计算出它们到达我们的星球部分是什么样的。 在一场特大地震之后,整个行星像钟声一样振动,在不同的地方测量这些振荡可以告诉我们这个行星的结构是如何变化的。

nasa earth interior 美国宇航局图像显示地球的内部。 科学家提出核心作为巨大的熔岩灯,影响着地球的磁场。 Dixon Rohr / NASA

通过这种方式,我们知道核心顶部有两个大区域,地震波的传播速度比周围区域慢。 每个区域都很大,如果它位于地球表面,它将比珠穆朗玛峰高100倍。 这些被称为或更常被称为“斑点”的区域对地幔动力学产生了重大影响。 它们还影响核心冷却的方式,这会改变外核中的流动。

近几十年来几次特别具有破坏性的地震使我们能够测量沿着核 - 幔边界传播的特殊类型的地震振荡, 。 对这些模式的表明,与周围材料相比,核心顶部的两个斑点密度较低。 这表明材料正朝着地表积极上升,与其他地球物理观测一致。

新的解释

这些地区的密度可能较低,因为它们更热。 但令人兴奋的另一种可能性是,地幔这些部分的化学成分会使它们像熔岩灯中的斑点一样。 这意味着它们会升温并定期向表面上升,然后再冷却并溅回到核心上。

这种行为将改变数百万年来从核心表面提取热量的方式。 这为什么地球的磁场有时会逆转。 这个领域在地球历史上已经发生过多次变化的事实表明,我们今天所知的内部结构也可能已经改变。

我们知道核心覆盖着山脉和山谷的景观,如地球表面。 通过使用来自地球振荡的更多数据来研究这种地形,我们将能够生成更详细的核心地图,这将使我们更好地了解我们脚下的情况。

是全球地震学博士后研究员

对话


最近更新

本类推荐

本类排行