美媒稱，通過在實(shí)驗(yàn)室中模擬類似于地球核心的環(huán)境，研究人員改進(jìn)了對(duì)地球固態(tài)內(nèi)核年齡的估計(jì)，認(rèn)為其形成年代在10億到13億年前之間。

據(jù)美國(guó)每日科學(xué)網(wǎng)站8月21日?qǐng)?bào)道，這一研究結(jié)果將地核置于其13億至45億年估計(jì)年齡譜的較小端，但又比最近一項(xiàng)僅5.65億年的估計(jì)大一些。

此外，這些實(shí)驗(yàn)和相關(guān)理論有助于確定地核的導(dǎo)熱量，以及為“地球發(fā)電機(jī)”提供動(dòng)力的能源來源。地球發(fā)電機(jī)是維持地球磁場(chǎng)的機(jī)制，地球磁場(chǎng)能保持指南針的指向，并有助于保護(hù)生命免受有害宇宙射線的侵害。

這項(xiàng)研究由美國(guó)得克薩斯大學(xué)奧斯汀校區(qū)杰克遜地質(zhì)學(xué)院的林俊孚教授牽頭。他說：“人們對(duì)地球發(fā)電機(jī)的來源以及磁場(chǎng)的強(qiáng)度感到好奇和興奮，因?yàn)樗鼈兌际菦Q定行星宜居性的因素。”

研究結(jié)果8月13日刊登在美國(guó)《物理評(píng)論快報(bào)》周刊上。

報(bào)道介紹，地球的核心主要由鐵構(gòu)成，內(nèi)核是固態(tài)的，而外核是液態(tài)的。鐵通過傳導(dǎo)來傳遞熱量的有效性——即熱導(dǎo)率——是確定地核其他許多屬性的關(guān)鍵，包括內(nèi)核是何時(shí)形成的。

多年來，對(duì)地核年齡和熱導(dǎo)率的估計(jì)從非常古老和相對(duì)較低，到非常年輕和相對(duì)較高，各不相同。但是，那些對(duì)地核年齡更年輕的估計(jì)也產(chǎn)生了一種悖論，即在形成內(nèi)核之前的數(shù)十億年里，地核必須達(dá)到無法實(shí)現(xiàn)的高溫才能維持地球發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。

報(bào)道稱，這項(xiàng)新研究找到一種將地核溫度保持在現(xiàn)實(shí)參數(shù)范圍內(nèi)的解決方案，從而化解了這一悖論。找到這種解決辦法依靠的是在類似地核的環(huán)境下直接測(cè)量鐵的熱導(dǎo)性。在這種環(huán)境下，壓力大于100萬個(gè)大氣壓，溫度與太陽表面差不多。

新測(cè)得的熱導(dǎo)率低于地核較年輕估值的30%至50%，這表明地球發(fā)電機(jī)是由兩種不同的能量來源和機(jī)制維持的：熱對(duì)流和成分對(duì)流。起初，地球發(fā)電機(jī)僅靠熱對(duì)流維持；現(xiàn)在，兩個(gè)機(jī)制的作用同樣重要。

林說：“一旦確切知道從外核到下地幔的熱流量，就可以真正了解地球是何時(shí)冷卻到內(nèi)核開始結(jié)晶的程度。”

修正后的內(nèi)核年代可能與地球磁場(chǎng)強(qiáng)度激增相關(guān)，磁場(chǎng)強(qiáng)度激增被當(dāng)時(shí)形成的巖石中磁性物質(zhì)的排列記錄下來。

報(bào)道稱，這些證據(jù)表明，內(nèi)核的形成是產(chǎn)生當(dāng)今強(qiáng)大磁場(chǎng)的重要因素。

地球構(gòu)造示意圖（資料圖片）

[責(zé)任編輯：楊凡、崔中連]

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