
地球北極地區的極光沿著地磁線延伸。最近,科學家首次實現了對地球核心部位地磁場強度的測量 版權:美國國家航空航天局(NASA)
12月21日消息,科學家最近首次實現了對地球內部磁場強度的首次測量。測量深度約為地下1800英裡(約合2896公裡)。
測量的結果顯示在地下這一深度(地核)上,地磁場的強度約為地面值的50倍。這一新的數據將有助於科學家們進一步確認地球內部的產熱機制,這種機制幫助產生了神秘的地磁場現像。
“對地磁場強度的測量能讓我們了解這種能量源的某些限制條件,這將有助於我們找到這種機制,”布魯斯·布菲特(Bruce A. Buffett)說。他是加州大學伯克利分校地球和行星科學學院的教授,也是進行此項測量的科學家。
科學家們目前認為地球的內部熱源有三種:一是地球在45億年前形成時累積的剩余熱量,當時地球呈液態熔融狀態;二是當較重元素在地球內部下沉時釋放的重力勢能;三是地球內部某些長周期放射性物質的衰變產熱,這種物質包括鉀、鈾和釷等。
形成後逐漸冷卻的原始地球最早是從原始太陽星雲中獲得了磁常這一原始磁場在1萬年內就會消失。但是由於地球內部產熱,形成“電流”,從而得以再次“啟動”地磁常
一般認為,地球的內部結構大致分為三層:最外面的地殼,下面是地幔,最核心部位稱為“地核”。而地核本身又分為內地核和外地核兩層,其中外地核 的厚度約為1400英裡(約合2253公裡)。由於地球內部熱源產生的高溫,地球的外地核處於液態,並發生沸騰。這會導致強烈的對流作用:導電的金屬物質 在已有的磁場內上下翻騰,這產生了電流,並反過來維持著磁場的存在。這種翻滾的電流機制造成了地磁極的不穩和緩慢偏移。
為了研究這一課題,布菲特博士獨辟蹊徑。他請來了特殊的“幫手”:月球和類星體,類星體是一種亮度極大,並且極其遙遠的活動星系。
類星體會從其明亮的核心發出一束穩定的無線電波,這種穩定的無線電波就像為地球提供了一種背景參考值,通過在地面和衛星上對這種電波進行細致測量,我們可以非常精確地測定出地球自轉軸發生的最輕微的晃動。
通過這種測量,並考慮月球對地球的引力拖拽作用,布菲特做出了這項關於地磁場的計算結果。他說:“我自己到現在也還是覺得驚奇不已,通過對遙遠天體的觀測,我們竟然可以了解自己所居住的星球的內部情況。”
目前,布菲特博士正在努力工作,試圖建立第二代的模型。他承認,有關地球內部情況數據的缺乏,已經成為建立更精確模型的一大障礙。