圖片來源：Yuri_Arcurs
本報(bào)訊 地球物理學(xué)家一直稱其為新的地核謎題：他們很難解釋，當(dāng)高溫中誕生的地球逐漸冷卻時(shí)，如何在數(shù)十億年前維系磁場。
現(xiàn)在，科學(xué)家提出了兩種不同的解釋。兩種解釋都是以炙熱地球外的礦物質(zhì)晶體化為基礎(chǔ)，這一過程中會(huì)通過“攪動(dòng)”年輕的地核形成磁場。兩種解釋的不同之處在于，究竟是哪一種礦物質(zhì)發(fā)生了晶體化。
日本東京工業(yè)大學(xué)地球物理學(xué)家Kei Hirose的選擇是二氧化硅，他進(jìn)行了模擬地球內(nèi)部的高壓實(shí)驗(yàn)，并在近日于加州舊金山舉行的美國地球物理聯(lián)合會(huì)報(bào)告中表示：“我對這種解釋非常有信心。”
但是加州理工學(xué)院地球物理學(xué)家David Stevenson則表示，解決這一問題的關(guān)鍵并不是二氧化硅，而是氧化鎂。在一項(xiàng)尚待發(fā)表的研究中，Stevenson提出，早期地球熔融析出的是氧化鎂，這種物質(zhì)可能產(chǎn)生浮力差異，成為驅(qū)動(dòng)古地球的動(dòng)力。
核心矛盾學(xué)說從2012年開始出現(xiàn)，當(dāng)時(shí)若干研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，地心正在以比想象中更高的速率丟失熱量。更多熱量從地心流失意味著將有更少熱量攪動(dòng)地心的液體熔巖。這非常重要，因?yàn)橐恍┭芯空J(rèn)為地球在40多億年前——距離它從新生太陽周圍燃燒的碎片中誕生僅有5億年左右——可能擁有磁場。“地球需要或多或少的持續(xù)性的發(fā)電機(jī)。”華盛頓特區(qū)卡內(nèi)基科學(xué)研究所地球物理學(xué)家Peter Driscoll在會(huì)議上說。
在位于東京的實(shí)驗(yàn)室中，Hirose把鐵、硅和氧氣等不同礦物混合放入一個(gè)金剛石壓腔中，對其擠壓產(chǎn)生超大壓力，使其達(dá)到超過4000℃的高溫，以此模仿地球內(nèi)部的動(dòng)態(tài)。他發(fā)現(xiàn)，只要具備硅和氧，這兩種元素就會(huì)形成結(jié)晶，生成二氧化硅。
當(dāng)早期地球析出二氧化硅，就會(huì)使剩余的熔巖繼續(xù)活躍并向上升起，Hirose報(bào)告稱，由此就會(huì)形成維持地球磁力所需要的攪拌動(dòng)力。“目前，我認(rèn)為這是驅(qū)動(dòng)‘地球發(fā)電機(jī)’的最可行機(jī)制。”他說。
然而，Stevenson則支持鎂，并表示它比二氧化硅“更加合理”，因?yàn)檠趸V會(huì)首先從地球熔融中析出。他表示，Hirose所說的是“可能發(fā)生的事情，而不是已經(jīng)發(fā)生的事情”。
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