在我們腳下，在地球深處，液態鐵正在產生一個我們都認為理所當然的磁場。
但磁場時不時會反轉或翻轉其極性。 曾經的磁北變成磁南？ 反之亦然。 這些逆轉何時發生？ 他們為什麼要這樣做？ 一直是個永恆的謎。
但我們的新研究顯示地球磁場與古代洋底從地表下降到熱韌性區域的數量之間存在關係下面的地函，透過稱為俯衝的過程。
（凱·蘭卡斯特，利物浦大學）
這種關係不僅可以讓我們了解在任何時間段內發生了多少次磁場反轉，還使我們能夠了解地函（地殼和地核之間的地球層）移動的速度。
這很重要，因為地函運動最終是產生幾乎所有地震、火山和山脈的原因。熱羽流地函也可能負責地球上的大滅絕。
如果我們能夠了解地函的運作方式，我們就能更了解影響我們物種的長期地質現象。
平台墓地
板塊構造這是一種科學理論，認為地球的「岩石圈」（寒冷的最上層地函和地殼，它們焊接在一起）被分成七個大板塊和許多較小的板塊。 板塊是由大洋中部擴散中心的火山活動形成的，例如大西洋中部裂谷。
一旦到達地表，新的岩石圈就會遠離擴散中心並在數百萬年的時間內冷卻。 隨著時間的推移，它變得更加緻密，最終岩石圈沉回熱地函中俯衝帶，比如發現就在安地斯山脈以西。
此時，板塊從地球表面消失。 但地震學家聲稱可以識別較冷的岩石圈“板”在地函深處它們從地表消失後長達三億年。
岩石圈板片向下下降了數千公里，在此過程中取代了大量的固體地幔，並在密度大得多的液態鐵外核上方形成了一個「板片墓地」。
這意味著岩石圈板塊下降了 2,890 公里，在那裡它們可能會影響鐵液在地殼中的移動。底層核心。
但對於板塊下沉到足以影響核心所需的時間，存在著強烈的分歧。 估計範圍為約 50m 至 250m 年。
地核磁活動化石
地球磁場已經持續了數十億年，儘管它的極性已經翻轉了很多次。
由於磁場在地球表面形成的許多岩石中留下了化石磁化強度，因此我們擁有地球磁場如何隨時間變化的「古地磁記錄」。
我們也知道，這些逆轉發生的速度差異很大。 它們在過去幾百萬年中發生的速度比之前一億年中的發生速度更快。
為什麼極性變化的速度如此不同仍然是一個很大的謎團。
地球磁場是由液體外核產生的發電機過程將導電流體的運動轉換為電磁能。
這個過程在原理上類似於發條火炬中使用的發電機。 因此，我們的地球核心對其向覆蓋的較冷地函散失熱量的速度很敏感。
當冷俯衝板塊到達下地函時，它們會增加地核的冷卻速度，從而加速其中液態鐵的運動。 根據數值模型，這種額外的運動應該會導致反轉率也增加。
那麼，當地表發生更多俯衝時，磁場反轉率是否會增加？
如果是這樣，那麼我們期望測量俯衝和反轉率變化之間的時間延遲，因為板片在影響地核之前必須下沉很長一段距離。
我們的研究旨在測量板塊沉入黏性固體地函的速度。
為此，我們檢查了「俯衝通量」（進入地函的冷板片區域）和地磁極性反轉率（翻轉發生的頻率）的記錄。 俯衝通量數據涵蓋了過去 4.1 億年的全球俯衝通量數據模型板塊構造學。
反轉率數據來自 5 億年前的新彙編。
我們也使用了全球年齡彙編鋯石顆粒（出現在俯衝板塊上方形成的火成岩中的一種礦物），也可能隨俯衝通量而變化。
當我們對俯衝通量、磁反轉率數據和鋯石年齡頻率進行統計分析時，我們發現與大約 1.2 億年的「地表到地核」時間延遲有關。
因此，地球磁場很可能會受到這些下沉的岩石圈板塊的影響。
相關性並不完美，且 ? 即使是？ 這並不一定意味著因果關係，因為許多潛在的混雜因素可能正在發揮作用。
但這是一個令人鼓舞的結果，因為它符合我們對地球深處如何運作的預期，並且為我們帶來了一個位於先前估計中間的時間延遲。
它也做出了一個獨特的預測，即由於俯衝通量在過去1.2億年中減少，反轉率預計在未來1.2億年中減少。
現在的挑戰是找出地函實際移動的速度有多快。 如果我們能夠了解導致地震、火山和山脈的古老而深層的過程，我們就能更了解影響我們日常生活的地質現象。
