研究表明，地球磁場(chǎng)在地核之前形成

2025-12-07 17:00:43 分類：焦點(diǎn) 閱讀(4222)

具有磁場(chǎng)的地球地核抽象地球。（圖片來(lái)源：uux.cn/Petrovich9通過(guò)蓋蒂圖片社）
（神秘的磁場(chǎng)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)生活科學(xué)網(wǎng)站（Stephanie Pappas）：37億年前，地球的形成磁場(chǎng)可能和今天一樣強(qiáng)大，這將這個(gè)行星保護(hù)氣泡的研究表明最早日期推到了2億年前。
這個(gè)時(shí)間安排使磁場(chǎng)在地球上首次出現(xiàn)生命的地球地核同時(shí)發(fā)揮作用。地球上最古老的磁場(chǎng)化石——被稱為疊層石的細(xì)菌墊——可以追溯到35億年前，一些研究人員聲稱發(fā)現(xiàn)了37億年前的形成疊層石。
這項(xiàng)新的研究表明研究表明，當(dāng)時(shí)，地球地核這顆行星周?chē)幸粋€(gè)保護(hù)性的磁場(chǎng)磁泡，它會(huì)偏轉(zhuǎn)宇宙輻射，形成破壞來(lái)自太陽(yáng)的研究表明帶電粒子。
然而，地球地核牛津大學(xué)地球科學(xué)家、磁場(chǎng)該研究的主要作者克萊爾·尼科爾斯說(shuō)，當(dāng)時(shí)太陽(yáng)帶電粒子的流動(dòng)要強(qiáng)大得多。該研究于4月24日發(fā)表在《地球物理研究雜志》上。強(qiáng)烈的“太陽(yáng)風(fēng)”會(huì)剝離保護(hù)地球的磁層，這意味著地球的屏蔽程度遠(yuǎn)低于今天。這一發(fā)現(xiàn)對(duì)尋找外星生命具有啟示意義。
尼科爾斯在接受《現(xiàn)場(chǎng)科學(xué)》采訪時(shí)表示：“當(dāng)我們?cè)谄渌行巧蠈ふ疑鼤r(shí)，擁有磁場(chǎng)并不一定是關(guān)鍵。”。“因?yàn)閷?shí)際上，在磁層小得多的情況下，看起來(lái)生命仍然能夠發(fā)展。”
尋找外星生命只是對(duì)地球磁場(chǎng)感到好奇的一個(gè)原因。并不是每個(gè)行星都有磁層，研究人員也不太確定是什么推動(dòng)了地球的運(yùn)轉(zhuǎn)。如今，磁場(chǎng)是由堆芯的液體部分的攪動(dòng)以及當(dāng)固體內(nèi)芯冷卻時(shí)熱量從固體內(nèi)芯轉(zhuǎn)移到對(duì)流外芯來(lái)驅(qū)動(dòng)的。但研究人員認(rèn)為，核心直到大約10億年前才固化。

合著者阿西娜·艾斯特（Athena Eyster）站在帶狀鐵構(gòu)造的大型暴露物前，這是一個(gè)富含鐵的礦床，從中提取了古代磁場(chǎng)信號(hào)。（圖片來(lái)源：uux.cn/Claire Nichols）
尼科爾斯和她的團(tuán)隊(duì)竭盡全力尋找古老磁場(chǎng)的跡象——距離格陵蘭努克內(nèi)陸93英里（150公里），到達(dá)冰蓋邊緣的一個(gè)只有直升機(jī)才能到達(dá)的地方。
這一地區(qū)的巖石被稱為伊蘇亞-上地殼帶，是地球上現(xiàn)存最古老的地殼部分之一。它們含有富含鐵的地層，可以保存巖石形成時(shí)磁場(chǎng)方向和強(qiáng)度的信息。
研究人員還可以觀察后期地質(zhì)劇變引起的巖石褶皺，看看磁場(chǎng)的方向是否與巖石的方向相匹配。如果沒(méi)有，磁場(chǎng)早于那些地質(zhì)事件，研究人員通常知道這些地質(zhì)事件的年代。
使用這些方法，研究人員發(fā)現(xiàn)，37億年前，磁場(chǎng)強(qiáng)度至少為15微特斯拉。這是今天磁場(chǎng)平均強(qiáng)度的一半。尼科爾斯說(shuō)，但這是一個(gè)較低的估計(jì)，所以當(dāng)時(shí)的磁場(chǎng)可能和現(xiàn)在一樣強(qiáng)大。
尼科爾斯說(shuō)：“在核心凝固之前，驅(qū)動(dòng)核心磁場(chǎng)的東西同樣強(qiáng)大。”。
研究人員現(xiàn)在有興趣更深入地研究古代磁場(chǎng)和地球大氣層之間的聯(lián)系。大約25億年前，大氣突然經(jīng)歷了大量的氧化。尼科爾斯說(shuō)，這部分是由于光合作用的發(fā)展，但磁場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)影響哪些氣體留在大氣中，哪些氣體逃逸到太空。
尼科爾斯說(shuō)：“我真的很想知道磁場(chǎng)是否在地球大氣層隨時(shí)間的演變中發(fā)揮了作用。”。