科學家在地下三千公里發現一條快速流動的鐵水河

大千世界 2021/07/10 檢舉 我要評論
 

大千世界,無奇不有,芸芸眾生,眾口難調

文/天空之城團隊

 

通過分析來自歐洲航天局(ESA)的三顆蜂群衛星(Swarm)的觀測資料,科學家發現了一條鐵水河在地球內部深處快速流動,這就是所謂的熔融急流。

蜂群衛星於2013年發射,其目的是研究地球的磁場。在這項新研究中,蜂群衛星的觀測幫助科學家獲得了一個類似於地球X射線的視圖。

主導這項研究、來自英國裡茲大學(University of Leeds)地球與環境學院的副教授Phil Livermore表示,蜂群衛星提供了最清晰的X射線圖像。研究人員不僅第一次清楚地看到這個急流,也理解為什麼會出現在那裡。

地球的磁場被認為是由地核內部深處的活動所產生的。地核是一個固態金屬球,其大小為月球尺寸的三分之二,主要由鐵組成。其溫度約為5400攝氏度,幾乎與太陽表面一樣熱。圍繞在固體內核的周圍是地球的外核,大約2000公里厚,主要由液態鐵和鎳組成。在這一層中的溫度、壓力和組成的差異導致液態金屬產生運動和渦流,並且連同地球自轉,就會產生電流,而這又會產生磁場。

地球的核心位於3000公里的岩石之下,這麼深的地方人類無法觸及,所以科學家通過測量地球的磁場來間接地研究它。通過蜂群衛星的觀測發現地球磁場出現變化,這表明地核外部的液態鐵在北半球(大部分位於阿拉斯加和西伯利亞之下)移動得更快。

科學家認為,磁場的變化實際上是由熔融急流引起的,其移動速度為每年約40公里,目前沿向西方向。這種速度比正常外地核速度快三倍,比地殼構造板塊的移動速度快幾十萬倍。

通過分析蜂群衛星的資料,研究人員還發現,這些急流沿著地核中兩個不同區域之間的邊界流動。當地心中的液體從兩側流向邊界時,然後被側向擠出,就形成了這種急流。

當然,液態流向邊界需要一個很強的作用力,這可能是通過浮力或者更可能是來自地核內的磁場變化所提供。

研究人員懷疑這是已經持續了數十億年的地球內部迴圈的一部分。如果我們能夠知道現在位於這個迴圈的哪個階段,我們就可以預測地球的磁場將如何隨著時間的推移而變化——包括它在未來幾個世紀會如何翻轉(地球的磁場以每百年約5%的速度減弱)。

這是蜂群衛星在地球深處的首個發現,研究人員希望另一大發現即將來臨。現在,衛星仍然繞著地球運轉,測量和解開來自地核、地幔、地殼、海洋、電離層(位於地面上方大約80公里,具有相當多的帶電粒子)和磁氣圈(地球周圍的磁場)。

研究人員表示,預計還會有其他發現,因為磁場一直在變化,而這甚至可以改變急流的方向。

一成不變的生活太枯燥了,來文史范兒,給生活找點樂子,每天準時分享奇聞異事,希望給你枯燥的生活加點笑料




用戶評論