
研究人員在一項新研究中說,地球出生後不久就擁有一個磁場,這表明磁屏蔽在地球上的生命發展中可能比目前想像的要大。
如今,發生的地球的液體外核創建生成的發電機地球的磁場。這種攪動被稱為對流,是由於熱流而發生的 - 芯的外層中的導電熔融鐵合金變熱併升高,然後消散這種熱量和下沉。
對古代岩石的調查表明,地球至少在其46億年曆史的35億年中擁有磁場。地球的磁場在冷卻熔岩中的磁敏感礦物質上留下了烙印,從字面上卻將行星的磁極的方向固定在岩石形成時。
但是,最近的實驗提示地球的核心直到大約21億年前,可能才能產生磁場。這些研究表明,流出核心的熱量需要大於一次想像的三倍,以產生足夠的對流以產生髮電機。在整個35億年的地球磁場歷史上,核心無法維持這種大量的熱流量。
在新的研究中,研究人員認為地球的第一個磁場可能不是像今天那樣起源於地球的核心岩漿巨型海洋坐在核心上。
此外,從45億年前開始,岩漿海洋可能已經給地球一個磁場,比目前懷疑地球早10億年前擁有磁場。
研究作者戴夫·斯蒂格曼(Dave Stegman)是加州大學聖地亞哥分校的地球物理學家戴夫·斯蒂格曼(Dave Stegman)告訴Livescience的OuraiMazingPlanet,“如果模型是正確的,它幾乎會破壞有關早期地球的所有假設。”
“深遠的後果”
過去的研究表明,岩漿海洋可能存在於地球歷史早期的核心和地殼之間的地球地幔層的最低部分。該海洋本來可以在45億年前到至少25億年前存在。俄勒岡州立大學地球物理學家兼研究合著者利亞·齊格勒(Leah Ziegler)閱讀了有關如何木星的月球io中的岩漿海洋可能會影響木星的磁場並想知道地球的古老岩漿海洋是否會產生磁場。
Ziegler和Stegman建模了一系列電氣和磁性特性,這些電氣和磁性特性可能已經擁有了岩漿海洋中的矽酸鹽岩石。研究人員發現,熔融岩石的電導率可能足夠高,可以在地球歷史早期推動發電機。
斯蒂格曼說:“最重要的含義是,地球的早期磁場不是像以前一直認為的那樣在核心中產生的,而是從地幔內部產生的。”
斯蒂格曼補充說,如果地球出生後不久就具有磁場,“這可能會有深遠的影響。”例如,如果地球在早期的陽光下屏蔽了磁性,這可能會對地球生命的發展產生影響。
“地球上的第一個活細胞可能首次出現在35億年前,所以也許生命的起源Stegman說:“與對地球周圍磁場的保護所允許的穩定表面環境有關。磁性屏蔽還可以保護大氣免受太陽風的侵蝕。”
仍然不確定在此岩漿海洋中發現的極端壓力和溫度是否足以驅動發電機的矽酸鹽液體。研究人員計劃通過更複雜的磁場產生模型來測試他們的想法。
斯蒂格曼說:“如果我們的下一個結果也很有利,那應該為其他學科提供足夠的動力,以便更認真地考慮研究該模型。”
Ziegler和Stegman在11月26日在網上詳細介紹了地球物理學地球化學雜誌。
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