日本东京工业大学的一个研究小组发现依据模拟实验提出,地球内部的外核部分并非均一构造,而是两种晶体构造不同的液态铁以地下约4000公里为界分别进行对流。他们认为,这一假说有助于研究地核物质和地球磁极移动等现象。研究成果发表在最近出版的美国《科学》杂志上。
地球内部从外侧开始,由地壳、地幔、外核和内核组成。外核深度约为2900公里至5100公里,由熔化的铁等物质组成。学界普遍认为,液态铁对流造就了地球磁场。
东京工业大学的研究小组通过计算机模拟再现外核的温度和气压,研究液态铁的变化。研究发现,在与地下4000公里附近同条件(240万个大气压,绝对温度4000摄氏度)的情况下,铁的结晶形状出现变化。
根据这一结果,通过计算模拟再现外核内的移动状况,研究人员发现,液态铁并非是之前认为的只有一层,而是极有可能以外核的中央附近为界,分为两层结构对流运动。参与上述实验的研究者认为,该对流引起的地磁场以数万年或数十万年为周期反转变化,这一发现不仅有助于探索地核,而且能为研究地球磁极移动提供线索。
研究小组负责人广濑教授认为,外地核中两层结构的对流可能会因为温度和压力差变得不稳定,其构造或许会周期性地失去平衡,甚至导致地球磁极发生重大移动。这种移动的时间间隔没有明显规律,也未发现会对动植物生存造成不良影响。
来源: 科技日报
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