地球的固体核心只有十亿年历史

地球的固体核只有十多亿年了


帮助科学家进一步了解地球的磁场


科学技术日报,北京,8月30日(代理,刘霞)四川大学地球物理研究室,与北京高压科学研究中心和美国科学家一起,重新估算了地球固体核的年龄,并计算出它的年龄在10亿到13亿年之间。最新的研究发表在《物理评论快报》杂志上。“团队”持续了两年,通过在两个钻石砧之间挤压激光加热的铁样品,创造了一个类似于地球核心的环境。研究人员说,这个年龄在估计的13亿到45亿年年龄范围的低端;但是它比最近估计的只有5.65亿年的历史要大。更重要的是,最新的研究帮助科学家确定地核的热通量和为地球发电机提供能量的能源。


研究员四川大学张友军副教授解释说,地球的核心主要由铁组成,铁又分为固体核心和液体外核心。高温铁芯通过热传导将热量传递到地幔,因此铁芯的导热率是决定铁芯许多特性的关键,包括铁芯是如何形成的以及“地球发电机”是如何驱动的。“地球发动机”是指带电的富铁液体外核的运动产生地球磁场。


张佑军说:“液态金属在外核的流动,温度和压力差产生的电流,以及地球的旋转,可以产生大规模的‘发电机效应’。地球发电机是维持地球磁场的机制,地球磁场可以保持指南针指向,保护生命免受有害宇宙射线的伤害。”


最新测量的地核环境中铁的导热系数比最近研究估计的低30%到50%,但这足以改变科学家对地球年龄和地球发电机的理解。研究表明,地球发电机主要包括两种不同的能源和机制:热对流和组分对流。在地球早期,地球的发电机仅由热对流维持;自地核形成以来,这两种机制一直在一起工作,并且同等重要。张佑军强调:“本研究从实验和理论上确定了地核环境中地核的主要成分铁的电热输运性质,解决了近20年来关于地核热传导性质的争论”


研究合作者、德克萨斯大学奥斯丁分校的林教授说:“地球在太阳系中是独一无二的,因为它有一个磁场,而且适合居住。”我们的结果有助于科学家阐明为什么太阳系中的其他行星没有磁场。”


研究人员说,由于除了铁之外,地核中还有大约10%的轻元素,他们计划进一步确定这些轻元素将对地核和地球发电机的热传导产生什么影响。随着对电热传输理解的提高,研究人员可以更准确地估计地核的年龄。


据报道,该研究得到了中国国家自然科学基金、美国自然科学基金以及四川大学双级大学建设的支持。


总编辑圈点


地球是目前宇宙中人类唯一的家园。我们对此了解得足够多吗?不一定。以这项研究为例,从不同的研究中获得的地球固体核的年龄是不同的,这表明这个问题在科学家中仍有争议。有许多类似的根深蒂固的科学问题,其中一些没有答案,一些只是假设,一些仍然是不确定的。因此,在人类的探索足迹不断向宇宙深处移动的同时,我们也需要更加关注地球的深处,探索隐藏在我们脚下的科学奥秘。[编者:罗磐]


您可能也感兴趣:

为您推荐

当前非电脑浏览器正常宽度,请使用移动设备访问本站!