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文章阅读:科学家提出地下雪崩说欲揭地球磁场倒转之谜
[版面: 地球与空间科学] [作者:plainheart] , 2006年04月15日19:14:40
plainheart
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发信人: plainheart (Tommy), 信区: GeoSpace
标  题: 科学家提出地下雪崩说欲揭地球磁场倒转之谜
发信站: BBS 未名空间站 (Sat Apr 15 19:15:05 2006), 转信

美国的好莱坞似乎每过一段时间就会推出一部科幻灾难影片,其中有些电影镜头会让科学
家笑话,因为影片犯了许多科学错误;而有些镜头则让科学家点头称是,认为确实言之有
理。比如,有一部灾难片就假想地球磁场崩溃后的场景。而真实的地球历史上,确实多次
出现磁场减弱甚至磁场发生倒转的现象,在过去的1.6亿年中,地球的磁场经常发生倒转
,地磁南极变成地磁北极,地磁北极变为地磁南极的事件频繁发生。

  但地球磁场为什么会倒转呢?直到今天,科学家们还没有定论。

  地下大雪崩

  为了解释地球磁场为什么会倒转,美国的马勒教授提出了一个假说,这个假说认为,
地球磁场倒转是地核与地幔边界处的物质的“大雪崩”造成的。

  地球的地核分成内地核和外地核两部分,内地核是固态的铁芯(据猜测还含有镍),如
月球般大小;外地核则是液态的铁,如
火星般大小。地核之上的地幔层由密度很大的岩石组成,它和固态的铁芯把液态的外地核
夹在中间。在液态的外地核与岩石质的地幔之间是不规则的边界面,也有地形的起伏,这
和地球表面起伏不定的地貌类似。

  多数地质学家认为,地球的磁场产生于外地核液态铁的对流,液态的铁流动起来,相
当于电流的性质,而电流能够产生磁场。马勒则进一步认为,外地核的物质对流可能是由
于铁在内地核表面结晶所导致的。

  他分析道,在地下5000公里深的地方,是内地核与外地核的交界处,在这里,外地核
液态的铁时时结晶为固态,在这个过程中,液态铁里含有的一些密度轻的成分,比如氧、
硫和硅,被释放并上升到距离地面2900公里深的核幔边界处。核幔边界处的温度比内地核
表面低1000℃左右,因此那些轻的成分在核幔边界冷却,并浓缩成泥泞的沉积物。每100
万年大概会堆积出几十米厚的沉积层,这些沉积物向上“落”在地幔下表面不平坦的地形
上。由于核幔边界的地形起伏不定,有的地方比较陡峭,沉积物甚至会沿着斜坡滑动。

  在轻密度沉积物向上升的过程中,在沿途会使外地核的液态铁向内地核的方向流动,
碰到坚固的内核后,液态铁流又会返回。科学家猜测,铁流的往返运动使地球出现了磁场
,在正常时期,磁场是稳定的。

  沉积物的积累和滑落过程每时每刻都在发生,液态铁流的往返运动同样也是每时每刻
都在发生,但是地球磁场的倒转却并不是那么频繁的。因此马勒猜测,地下铁流和沉欆@.#嚀JY,J>=%y娷LF慘0Y坾[email protected]#9洔L趽弿 楯&{戇懣ヵ 蹜腿酙T;镈r8E绩靷洉\郪%<P毬r/麹 )Ct惊8W希9B丮}割Oe舤N.
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