地球核心内部发生了怪事!

由于未知的原因,地球的固体铁内核在一侧比另一侧生长得更快。根据加州大学伯克利分校的地震学家的说法,自从 50 亿多年前它开始从铁水中冻结以来,它就一直在这样做。这项研究结果发表在《自然地球科学》上

美国国家科学基金会地球科学部项目主任保罗·拉特伦说:“地核结晶所涉及的过程强烈影响地球磁场的产生,从而保护地表免受太阳辐射。” “这项研究揭示了地球内核的形成时间和生长。”  

地球内部剖面图显示了固体铁内核(红色)正缓慢增长。Credit: Daniel Frost/ Source: NSF

印度尼西亚班达海(Indonesia’s Banda Sea)海下较快增长的部分,并没有使核心不平衡。重力均匀分布新的生长——铁水冷却时形成的铁晶体——以保持球形内核,其半径每年平均扩大一毫米。

一侧的加速增长表明,在印度尼西亚的地球外核或地幔中,某些东西正在以比另一侧(巴西)更快的速度从内核带走热量。一侧较快的冷却会加速该侧的铁结晶和内核生长。更快的冷却速度也意味着内核可能比以前认为的更年轻。

这对地球的磁场及其历史有影响。今天,由内核释放热量驱动的外核对流驱动发电机产生磁场,保护我们免受来自太阳的危险粒子的伤害。

“我们对内核的年龄提供了相当宽松的界限——在 50 亿年到 15 亿年之间——这有助于讨论在固体内核存在之前磁场是如何产生的, ”加州大学伯克利分校地球科学家、芭芭拉·罗曼诺维奇说。“我们知道磁场在 30 亿年前就存在了,所以当时其他过程一定推动了液核中的对流。”

内核相对年轻的年龄可能意味着在地球历史的早期,核心对流是由从液态铁中化学分离的轻元素 (light elements) 驱动的,而不是我们今天看到的铁结晶。

“关于内核年龄的争论已经持续了很长时间,”加州大学伯克利分校的地​​球科学家、丹尼尔弗罗斯特补充说。“复杂的是,如果内核只能存在 15 亿年——基于我们对它失去热量和热度的了解——那么更旧的磁场来自哪里?“ 如果能知道的话,就能知道轻元素的来源了。”

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