新的研究揭示了我們星球極熱、柔軟的地層深處存在著一種以前未知的磁性來源。地球的一些地函遠非磁死區,它們可能含有氧化鐵(Fe2氧3)具有足夠的磁力才能產生真正的效果。
由來自世界各地的科學家組成的研究小組提供的證據表明,這種礦物赤鐵礦即使被擠壓在岩石山下並加熱到略低於 1,000 攝氏度時,它仍能保持其磁性。
“關於地函和西太平洋強磁場區域的新知識可能為地球磁場的觀測提供新的線索。”礦物物理學家 Ilya Kupenko 說來自德國明斯特大學。
大多數情況下,磁力線的巨型籠子使地球表面潛在有害輻射偏轉的是我們的液態鐵芯旋轉週期的結果。
這種發電機效應就是為什麼我們的星球有磁場並且火星沒有。 (無意冒犯,火星。)這麼多年過去了,我們的核心仍在轉動,而我們的紅色鄰居的心卻變得冷漠而靜止。
鎖定在兩個世界的固體地殼中的礦物質都保留著這台發電機的幽靈印記,從而產生了我們可以從軌道上偵測到的第二個磁影響源。
雖然類似的礦物在腳下深處大量存在,但巨大的熱量和壓力造成的扭曲最終應該會抹去過去的印記一個臨界點你走得越遠。至少理論上是這樣。
但在極端條件下對特定材料進行測試說來容易做來難。
隨著我們星球磁場的兩極跳來跳去以我們正在努力預測的方式,了解地函中潛在磁性材料的真正行為似乎比以往任何時候都更重要。
為了因應研究赤鐵礦在深部的形態所涉及的技術挑戰,研究人員結合了一種稱為穆斯堡爾光譜在鑽石砧中進行雷射加熱。
它使他們能夠將赤鐵礦樣品加熱到 300 到 1,300 開氏度(26 到 1,026 攝氏度,或 80 到 1,880 華氏度)之間,同時將其壓縮到 90 吉帕斯卡,即大氣重量的近 90,000 倍。
然後使用伽馬射線分析構成樣品的粒子的精確位置,使研究人員能夠以足夠的精度校準溫度,以確定不同相之間的磁轉變。
雖然從長遠來看,這種礦物的磁性確實消失了,但在 1,200 開氏度以下仍可檢測到。
這仍然排除了大部分地函的存在,地函的數量通常在 1,000 到 1000 之間。3,000 開氏度。但這是千鈞一髮的事件,暗示地表下數百公里處的赤鐵礦塊可能具有磁性。
“因此,我們能夠證明地函並不像迄今為止所假設的那樣在磁力上‘死亡’,”礦物學家卡門·桑切斯·瓦萊 (Carmen Sanchez-Valle) 說道來自明斯特大學。
“這些發現可能證明與地球整個磁場有關的其他結論是正確的。”
例如,這項發現可以幫助我們理解為什麼場強區域的漂移速度比我們的模型所能解釋的還要快,提示過早更新我們用來在全球範圍內導航的特定類型的地圖。
太平洋西北部俯衝板片中的赤鐵礦可能會影響我們追蹤磁性運動的方式。
“我們現在所知道的——地函中存在磁性有序的物質——在未來對地球磁場和兩極運動的分析中應該考慮到這一點,”地球化學家列昂尼德‧杜布羅文斯基說來自德國拜羅伊特大學。
去年,歐洲太空總署蜂群使命偵測到微弱訊號地球海洋中溶解離子漩渦所產生的磁性。
雖然像這樣的微妙影響可能看起來微不足道,但我們嚴重依賴磁場來屏蔽我們表面的技術免受極端太陽活動的影響。重要的是,我們要盡可能了解我們頭上的保護籠。
這項研究發表於自然。