地球磁场曾经像朵花:不止有两个磁极

2016年09月08日08:48  来源:科技日报
 
原标题:地球磁场曾经像朵花:不止有两个磁极

  地球磁场不总是长一个样

  ■第二看台

  根据华盛顿卡内基科学研究所的彼得·德里斯科尔的新发现,在遥远的过去,地球磁场长着与今天迥乎不同的样子,而且那时的地球磁场具有不止两个磁极。

  在最新一期的《地球物理研究快报》中,德里斯科尔研究了地核凝固对磁场的影响,他利用地球历史模型得出了一个惊人的发现:这个我们称之为“家园”的世界未必只有南北两极。

  事实上,他在一份声明中解释说,与我们先前所认为的不同,这些模拟显示地球磁场有着“数量惊人的波动”,地球并不总是维持一个稳定的磁场。他补充道, 在地核凝固的过程中,地球可能从“双磁极世界”转变为拥有在多个磁极之间剧烈波动的弱磁场,并最终回到我们今天所熟悉的“双磁极世界”。

  “这些发现可以为在地质记录中6—7亿年前的磁场方向的异常波动提供一个解释,”他指出,“在古时候如此戏剧性的磁场变化会造成很广泛的影响。”

  这事是怎么发生的,又意味着什么?

  正如德里斯科尔和卡耐基研究所解释的那样,地球产生了一个从地核延伸到外太空的强大磁场。磁场可以保护地球大气,并且偏转来自太阳和太阳系其他地方的高能粒子,如果任由这些宇宙射线轰到地面的话可能会对生命体有害。

  地球磁场由一种“地球发电机”的现象所缔造,这种现象包括因为热量损失导致地球外核液态铁的运动以及地球内核的凝固。然而地球内核不总是凝固的,那么问题来了:早期地球内核凝固对这个星球的磁场产生了什么效果?

  为了回答这个问题,德里斯科尔建立了一个可以追溯到45亿年前的地球热历史模型。他的模型表明,地核可能在6.5亿年前开始凝固,所以他进行了额外的模拟来寻找这段时期地球磁场的变化,并且还真发现了,在10亿年前地球磁场可能从类似于现代的形态转变为另一种截然不同的形态。

  现代形态的磁场有着强大的磁场和南北对立的两个磁极,但这种转变后磁场变得“衰弱”,并经历了一系列在强度和方向上的天然波动。在此期间,磁场可能源于多个不同的磁极。然后,时过境迁,地核开始凝固,根据模型的预测磁场又变回了那个“强壮”的“双磁极磁场”。

  “总之,这些发现对于地球的热磁历史有着重大意义,”该研究所声称,“特别是在利用地磁来重建古大陆运动和古气候变化的领域。德里斯科尔的模型和模拟将会与未来在磁石中收集到的数据进行比较,以此检验这个新假说的可靠性。”(蝌蚪五线谱 天南星译)

(责编:魏艳、赵竹青)

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