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地底发现巨大液态铁"喷射流" 和太阳表面一样热!

2017年01月03日 16:21  PDF版 分享到微信

来源: 正见新闻

一条快速流动的铁水(molten iron)河被发现在阿拉斯加和西伯利亚底下奔腾,大约在地底下3千公里(​​1,864英哩),而且看起来好像在加速中。

这条巨大的喷射流,估计大约420公里宽(260英哩),而且几乎和表面一样热,在不到二十年,速度增加了三倍,现在正朝向前进。

成员之一、来自丹麦技术大学(Technical University of Denmark)的克里斯·芬雷(Chris Finlay)说:“我们了解太阳比了解核心还多。对於更加了解地球内部的活动,这个喷射流的发现,是令人兴奋的一步。”

芬雷和研究小组在分析来自欧洲总署(European Space Agency,ESA)名为蜂群(Swarm)的三颗数据时,发现到这个喷射流。

在2013年发射,用来测量地球磁场的波动,这些卫星允许研究人员创造出一种X射线的地球的内部结构,揭露我们过去甚至不知道已存在的巨大元件。

来自英国里兹大学(University of Leeds)的首席研究员菲尔·利福摩尔(Phil Livermore)说:“欧洲太空总署的蜂群卫星正在提供最清晰的X射线核心照片。”

“我们不仅仅是第一次清楚地看到这个喷射流,我们也明白为什麽它在那里。”

地球磁场被认为是产生於地球核心深处进行的活动。

地球核心本身是一块固体,大小是月球的3分之2,主要是由铁组成。温度大约是摄氏5,400度(华氏9,800度),几乎和太阳表面一样热,达到强烈的摄氏5,505度(华氏9,941度)。

Earth's Core

围绕实心内核的是一层2,000公里厚(1,242英哩)的地球外核,主要是由液态铁和镍组成。

温度,压力以及在这一层组成物的差异在液态金属产生移动和涡流,并且和地球自转一起,产生电流,然後产生磁场。

当研究人员检视来自北半球外核心区域的卫星数据时,发现在阿拉斯加和西伯利亚底下有奇怪的磁流'波瓣(lobe)'。

但这些波瓣并没有停留在那些地方,它们正在往欧洲大陆的方向移动,而且研究小组表示它们正被铁水喷射流推挤。

安迪·柯格林(Andy Coghlan)为新科学人(New Scientist)杂志写报导:“因为它们的移动只可能来自於铁水的物理运动,因此波瓣被当作标记,允许研究人员跟踪铁水的流动。”

研究小组发现,这个喷射流从2000年以来就在加快速度,目前正在推挤在阿拉斯加和西伯利亚底下的波瓣,速度是典型的外核速度的三倍,以及地壳板块速度的几十万倍。

芬雷在英国广播公司新闻(BBC News)表示:“这个铁水喷射流以每年约50公里在移动。”

“对你来说,这听起来可能在地球表面不是很多,但你必须要记住这是非常浓稠的液体金属,需要很大的能量来移动,这可能是在实心地球内移动的最快的。”

现阶段还不清楚为什麽喷射流正在加速,但研究人员怀疑这是地球内部循环的一个自然部分,而且已经持续了几十亿年。

如果能够了解我们现在在周期的位置,我们就可以预测地球磁场如何随着时间而改变,包括在未来几个世纪可能发生的逆转。

如同新人杂志的解释,由於地球磁场似乎以每百年约5%的速度在减弱,磁场预计会翻转,到时候磁南北极会互换角色。

欧洲太空总署的群蜂任务经理鲁尼·弗莱博哈根(Rune Floberghagen)在一份新闻稿声明中说:“更多的惊奇是有可能的。”

“磁场永远都在变化,而且甚至可能造成喷射流切换方向。”

这项研究刊登在自然地质科学期刊(Nature Geoscience)。

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