古代晶体中的磁性揭示了地球内核何时出现

研究人员已经能够利用对古代岩石晶体以及锁定在其中的磁性记录的分析来追溯地球内核数亿年的历史。

地核是由铁和镍组成的致密热团，实际上由两层组成——固体内核塞在熔融的外核内。然后是岩石地幔（所有地层中最厚的一层）和我们赖以生存的地壳。我们谈论的是地下 2,900 公里（约 1,800 英里）。

根据研究人员的发现，地球内核似乎在大约 5.5 亿年前结晶成一个相当大的质量。这种结晶提供了足够的热量来恢复大约 1500 万年前耗尽的磁场，并为一场重大的灾难奠定了基础。生命的爆发。

保护生命免受有害太阳风侵害的地球磁场实际上是由外核中旋转的液态铁控制的。然而，正如这项新研究表明的那样，位于中心的固体铁镍合金也作为能源发挥着关键作用。

“内核非常重要”地球物理学家约翰·塔杜诺说来自纽约罗切斯特大学。 “就在内核开始生长之前，磁场处于崩溃点，但一旦内核开始生长，磁场就会再生。”

“这项研究确实强调了需要有一个不断增长的内核之类的东西，在行星的整个生命周期（数十亿年）内维持磁场。”

遥远的距离和炎热的温度使得测量地核几乎是不可能的，因此科学家依靠岩石中的晶体 - 在这种情况下，长石晶体斜长岩。这些晶体充当高精度的磁性记录器。

通过将 5.65 亿年前的岩石与 5.32 亿年前的岩石进行比较，研究小组能够看到磁场强度的变化——地球磁场的戏剧性回归。这一变化花费了数千万年的时间，但从地质时间尺度来看，这是相对较快的。

基于研究的热模型表明，内核的结构在大约 4.5 亿年前发生了变化，在最内层和最外层内核之间形成了边界。地幔的变化也匹配与这些时间。

“因为我们更准确地限制了内核的年龄，所以我们可以探索当今内核实际上由两部分组成的事实，”塔杜诺说。

“地球表面的板块构造运动间接影响了内核，这些运动的历史深深地印在了地球的内核结构中。”

了解更多关于内核如何演化到目前状态的信息还可以告诉我们它在未来可能会如何再次发生变化，并为我们在研究其他行星时提供一个比较点。

我们只需要看一下看看如果内核没有生长并为地球磁场提供足够的动力以排斥来自表面的有害太阳辐射，会发生什么。

由于没有全球磁场的保护，火星大气层已被剥夺太阳风在数十亿年的时间里产生了水和氧气，同时也带走了生命正常繁衍所需的水和氧气。

“如果地球磁场没有再生，地球肯定会失去更多的水，”塔杜诺说。 “这个星球将会比今天更加干燥并且非常不同。”

该研究发表于自然通讯。