研究團(tuán)隊(duì)模擬圖

圖片來(lái)源：《自然·通訊》

英國(guó)《自然·通訊》雜志25日發(fā)表的一項(xiàng)地球科學(xué)模型，首次詳細(xì)分析了地球早期磁場(chǎng)是如何產(chǎn)生的。

地球的磁場(chǎng)已經(jīng)運(yùn)行了至少34億年，而它的起源卻一直未知。磁場(chǎng)其實(shí)也是地球最神秘的特征之一，它對(duì)所有生命體都至關(guān)重要。長(zhǎng)時(shí)間以來(lái)，科學(xué)家將磁場(chǎng)理論化為地核動(dòng)力作用的結(jié)果。在地球內(nèi)部，液態(tài)的外核圍繞著固態(tài)的內(nèi)核旋轉(zhuǎn)，而其方向則與地球自轉(zhuǎn)的方向相反。

現(xiàn)如今所說(shuō)的磁場(chǎng)，正是由富含金屬鐵的液態(tài)地核外核中的“發(fā)電機(jī)”產(chǎn)生的，但這一過(guò)程在地球早期，應(yīng)該較難維持，因?yàn)榈睾说睦鋮s速度并不夠快。早期地核周圍有一層熔融硅酸鹽(一種基底的巖漿海洋)。不過(guò)，此前對(duì)硅酸鹽液體的導(dǎo)電率測(cè)量顯示，這些化合物無(wú)法形成“發(fā)電機(jī)”。

此次，美國(guó)加州大學(xué)洛杉磯分校研究人員拉斯·斯特里克斯路德和同事進(jìn)行了一系列模擬，對(duì)條件近似早期地球基底巖漿海洋的硅酸鹽液體的導(dǎo)電率進(jìn)行了預(yù)測(cè)。研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在該海洋的預(yù)測(cè)溫度和壓強(qiáng)下，硅酸鹽的導(dǎo)電率足夠維持“發(fā)電機(jī)”的運(yùn)轉(zhuǎn)。

基于這些結(jié)果，他們計(jì)算了磁場(chǎng)強(qiáng)度，發(fā)現(xiàn)其與太古宙(約40億年至25億年前)古地磁記錄中的磁場(chǎng)強(qiáng)度相似。研究團(tuán)隊(duì)的結(jié)論是，早期磁場(chǎng)是由基底巖漿海洋產(chǎn)生的，并認(rèn)為宇宙中其他類地天體可能也存在硅酸鹽“發(fā)電機(jī)”。

研究人員認(rèn)為，通過(guò)明晰地球磁場(chǎng)的形成，人類將能更明確地球的內(nèi)部機(jī)制，而這將讓我們更好地了解形成其他行星的地質(zhì)過(guò)程和種類，從而確定其他行星是否具有支持生命存在的能力。(記者張夢(mèng)然)