
研究人员在一项新研究中说,地球出生后不久就拥有一个磁场,这表明磁屏蔽在地球上的生命发展中可能比目前想象的要大。
如今,发生的地球的液体外核创建生成的发电机地球的磁场。这种搅动被称为对流,是由于热流而发生的 - 芯的外层中的导电熔融铁合金变热并升高,然后消散这种热量和下沉。
对古代岩石的调查表明,地球至少在其46亿年历史的35亿年中拥有磁场。地球的磁场在冷却熔岩中的磁敏感矿物质上留下了烙印,从字面上却将行星的磁极的方向固定在岩石形成时。
但是,最近的实验提示地球的核心直到大约21亿年前,可能才能产生磁场。这些研究表明,流出核心的热量需要大于一次想象的三倍,以产生足够的对流以产生发电机。在整个35亿年的地球磁场历史上,核心无法维持这种大量的热流量。
在新的研究中,研究人员认为地球的第一个磁场可能不是像今天那样起源于地球的核心岩浆巨型海洋坐在核心上。
此外,从45亿年前开始,岩浆海洋可能已经给地球一个磁场,比目前怀疑地球早10亿年前拥有磁场。
研究作者戴夫·斯蒂格曼(Dave Stegman)是加州大学圣地亚哥分校的地球物理学家戴夫·斯蒂格曼(Dave Stegman)告诉Livescience的OuraiMazingPlanet,“如果模型是正确的,它几乎会破坏有关早期地球的所有假设。”
“深远的后果”
过去的研究表明,岩浆海洋可能存在于地球历史早期的核心和地壳之间的地球地幔层的最低部分。该海洋本来可以在45亿年前到至少25亿年前存在。俄勒冈州立大学地球物理学家兼研究合着者利亚·齐格勒(Leah Ziegler)阅读了有关如何木星的月球io中的岩浆海洋可能会影响木星的磁场并想知道地球的古老岩浆海洋是否会产生磁场。
Ziegler和Stegman建模了一系列电气和磁性特性,这些电气和磁性特性可能已经拥有了岩浆海洋中的硅酸盐岩石。研究人员发现,熔融岩石的电导率可能足够高,可以在地球历史早期推动发电机。
斯蒂格曼说:“最重要的含义是,地球的早期磁场不是像以前一直认为的那样在核心中产生的,而是从地幔内部产生的。”
Stegman补充说,如果地球出生后不久就具有磁场,“这可能会有深远的影响。”例如,如果地球在早期的阳光下屏蔽了磁性,这可能会对地球生命的发展产生影响。
“地球上的第一个活细胞可能首次出现在35亿年前,所以也许生命的起源Stegman说:“与对地球周围磁场的保护所允许的稳定表面环境有关。磁性屏蔽还可以保护大气免受太阳风的侵蚀。”
仍然不确定在此岩浆海洋中发现的极端压力和温度是否足以驱动发电机的硅酸盐液体。研究人员计划通过更复杂的磁场产生模型来测试他们的想法。
斯蒂格曼说:“如果我们的下一个结果也很有利,那应该为其他学科提供足够的动力,以便更认真地考虑研究该模型。”
Ziegler和Stegman在11月26日在网上详细介绍了地球物理学地球化学杂志。
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