《自然》:美科學家首次實測出地核磁場強度

2020-11-26 科學網
《自然》:美科學家首次實測出地核磁場強度
為證明地核熱源提供了重要參數

 

美國加州大學伯克利分校地球物理學家首次測量出地下1800英裡(約2900公裡)深處地核區的磁場強度,為證明地核熱源提供了重要參數,正是地核熱源造成了內部電流維持著磁場。相關論文發表在12月16日出版的《自然》雜誌上。

 

論文作者、加州大學伯克利分校地球與行星科學教授布魯斯·巴菲特表示,這是首次根據觀測而不是推斷得到的真正數據,這一沒有爭議的結果將平息地核內部磁場強弱之爭。他們根據觀測計算出此處地核磁場強度為25高斯,是地球表面的50倍。該數據只是地球物理學家預測的中等水平。

 

地核內有強磁場意味著有很強的熱源,科學家之前假設能量源是40億年前地球在熱熔化狀態時留下的餘熱、重元素沉積和壽命較長的元素發生的放射性衰變。地球內部約60%的能量可能來自於固態內核變冷膨脹時排出較輕的元素,如果磁場只有很弱的5高斯,表明由放射性衰變所供給的熱量很少,如果磁場達到100高斯,則表明放射性衰變很強。

 

地核包括液態外核和固態內核。液態外核包含了地球2/3的鐵和鎳,約1400英裡(約2300公裡)厚,形成了地球磁場;內核則是半徑800英裡(約1300公裡)的凝固鐵鎳球,約是月亮大小。地核被熱粘稠的地幔和一層堅硬的地殼包圍。

 

變冷的地球最初從太陽系的行星軌道中獲得了磁場。如果內部沒有形成電流產生磁場的話,這一外部磁場將在1萬年內消失。熱量使外核沸騰或「對流」,通過已有磁場引導金屬升降,產生了電流繼續維持磁場。而這種流動發電在地表產生了緩慢的磁場轉變。

 

巴菲特根據觀測改進了地球內部發電模型,目前正在研究第二代模型。他認為,地球內部信息的缺乏會對構建精確模型造成很大障礙,而月亮在地球旋轉軸傾角上的拉力,能提供地球內部磁場的信息。月球拉力使得內核自轉軸緩慢地以相反方向運動,這種運動改變了外核磁場受到外核磁場的阻礙。巴菲特通過對遠距離類星體(極明亮活躍的星系)的無線電觀測計算出這一阻力,進而計算出外核的磁場強度是25高斯。

 

巴菲特指出,25高斯是整體外核的平均水平,磁場會隨位置不同而變化。「由此我們還發現,觀察遠距離類的星體,能幫助照見地球內部。」

 

 

 

 

特別聲明:本文轉載僅僅是出於傳播信息的需要,並不意味著代表本網站觀點或證實其內容的真實性;如其他媒體、網站或個人從本網站轉載使用,須保留本網站註明的「來源」,並自負版權等法律責任;作者如果不希望被轉載或者聯繫轉載稿費等事宜,請與我們接洽。

相關焦點

  • 我科學家測出最準地月距離
    本報訊(記者吳春燕 通訊員盧旖維、吳立堅)全國人大代表、中國科學院院士、我國空間引力波探測「天琴計劃」首席科學家羅俊今年全國兩會期間接受記者採訪時介紹,中山大學「天琴計劃」雷射測距臺站成功測得了月球表面上五組反射鏡的回波信號,測出國內最準的地月距離,且精度達到國際先進水平。
  • 德科學家首次測出DNA鹼基對之間作用力
    這項成果可以幫助科學家更好地理解DNA修復等基本生物過程,以及利用DNA構建分子馬達等裝置。DNA分子保持穩定的雙螺旋結構依靠兩種作用力:鹼基之間的氫鍵和鹼基對之間的堆積力,氫鍵垂直於螺旋軸作用,而堆積力沿著螺旋軸作用。到目前為止,科學家還不清楚氫鍵和堆積力哪種作用對DNA雙螺旋的穩定性貢獻更大。直接測出鹼基對之間微弱的堆積力是一個很大的技術挑戰。
  • 《自然》:美科學家揭示多巴胺在成癮中作用
  • 中國科學家測出國際最精確的萬有引力常數
    300多年來,不少科學家在努力測量G值並讓它更精確。就在8月30日凌晨,《自然》雜誌發表了中國科學家測量萬有引力常數的研究,測出了截至目前最精確的G值。  卡文迪許的嘗試  G值不明確,萬有引力定律就算不上完美。但是,地球上一般物體的質量太小,引力幾乎為零,而宇宙裡的天體又太大,難以評估其質量。
  • 我科學家測出目前國際上最高精度G值
    我科學家測出最精確萬有引力常數北京時間8月30日凌晨,《自然》雜誌刊發了中國科學院院士羅俊團隊最新測G結果,該團隊歷經30年艱辛測出了截至目前國際上最高精度的G值。論文的通訊作者之一、團隊核心成員、華中科技大學引力中心楊山清教授感慨:「從上世紀80年代羅俊院士開始進行萬有引力常數G的精確測量實驗研究至今,他已將其看作是畢生的事業,幾十年如一日地在華中科技大學山洞實驗室工作。羅院士不僅給我們提供了方向的指引,同時以身作則,對實驗過程中的每個重要階段他都主動帶領團隊成員一起分析、討論並指導大家做實驗。
  • 最高精度G值測出
    從牛頓1687年發表萬有引力定律,到卡文迪許第一次用扭秤實驗測出萬有引力常數G值,西方科學家主導這一領域的研究達300多年。  20世紀80年代,中國科學院院士羅俊及其團隊加入了測量萬有引力常數G的隊伍,開始用扭秤技術精確測量G值。  為了找到震動小、溫度恆定的實驗場所,他們把華中科技大學喻家山下的一處防空洞作為實驗室。
  • 武漢科學家「遁地」30年 測出最精準萬有引力常數
    武漢科學家「遁地」30年 測出最精準萬有引力常數 2018-08-31 15:42:03來源:長江日報作者:${中新記者姓名}責任編輯
  • 「天琴計劃」立新功:測出國內最準地月距離
    記者 鄭 楊攝  一個口徑1.2米的反射式望遠鏡、一個工作溫度在零下200多攝氏度的多通道超導單光子探測器、一個高重頻短脈衝固體雷射器、一個雷射測距光學平臺——5月25日,經濟日報記者在位於廣東珠海鳳凰山頂的天琴計劃雷射測距臺站內,看到了由上述部件組成可以測出地月距離的科技「利器」。
  • 法科學家測出超臨界水形成的精確溫度
    法科學家測出超臨界水形成的精確溫度 來源:新華網 2010年04月01日10:58   新華網巴黎3月31日電(記者李學梅)法國國家科研中心31日發表公告說,該機構與法國原子能委員會合作,利用國際空間站上的一個光學實驗裝置,測出了超臨界水形成的精確溫度。
  • 中國科學家測出國際最精確的萬有引力常數—新聞—科學網
    有人說這個發現得益於一顆砸到牛頓腦袋上的蘋果,也有人說這種說法純屬虛構,但無論如何,牛頓成功地讓世界各地的中學課本裡多了一個描述萬有引力的公式:F=G(m1m2)/r2,其中G是萬有引力常數。根據T形架扭轉的角度,就能測出受力的大小。 接著,卡文迪許在T形架的兩端各固定一個小球,再在每個小球的附近各放一個大球。為了測定微小的扭轉角度,他還在T形架上裝了一面小鏡子,用一束光射向鏡子,經鏡子反射後的光射向遠處的刻度尺,當鏡子與T形架一起發生一個很小的轉動時,刻度尺上的光斑會發生較大的移動。這樣,萬有引力的微小作用效果就被放大了。
  • 《自然》雜誌:美政府打壓逼走華人科學家 自損創新事業
    來源:海外網美國校園資料圖(Getty)海外網9月8日電英國《自然》雜誌7日報導,在美中國留學生及華人科研群體正遭受美國政府打壓,美國科學界憂心,華人科學家的出走將是美國創新領域的巨大損失英國《自然》雜誌7日發布了一篇題為《美國政治打壓引發華人人才流失擔憂》的文章,該雜誌採訪大量美國科學家及研究負責人後發現,許多美國科學家擔心,美國政府對校園裡外國科研人員的打壓,正把他們從美國趕走,而他們的離去將是美國創新領域的巨大損失。報導稱,研究界越來越多地感受到美中之間政治緊張關係的影響。
  • 《自然》雜誌:美政府打壓逼走華人科學家 自損創新事業
    來源:海外網美國校園資料圖(Getty)海外網9月8日電英國《自然》雜誌7日報導,在美中國留學生及華人科研群體正遭受美國政府打壓,美國科學界憂心,華人科學家的出走將是美國創新領域的巨大損失英國《自然》雜誌7日發布了一篇題為《美國政治打壓引發華人人才流失擔憂》的文章,該雜誌採訪大量美國科學家及研究負責人後發現,許多美國科學家擔心,美國政府對校園裡外國科研人員的打壓,正把他們從美國趕走,而他們的離去將是美國創新領域的巨大損失。報導稱,研究界越來越多地感受到美中之間政治緊張關係的影響。
  • 美首次測出物質第六態的黏性
    據美國物理學家組織網近日報導,美國科學家使用雷射控制住一些超冷凍原子,測出了費米氣體(一般被認為是物質的第六種狀態)的黏性。結果表明,費米氣體可以被用做「標度模型」,測量超高溫超導體、中子星內的核物質,甚至大爆炸幾微秒後的夸克—膠子等離子體等物質的屬性,也有望被用來在實驗室測試弦理論。研究報告發表在12月10日出版的《科學》雜誌上。
  • 科學家首次測出初代青黴菌的基因組序列
    據外媒報導,亞歷山大·弗萊明爵士最初發現青黴素的黴菌在經過冷凍乾燥後其樣品的基因組的序列已首次被測出,此舉可能為抗生素生產帶來新創新。在醫療史上最偶然的時刻之一,1928年的一次簡單的事故導致了一項發現,而這項發現拯救了數百萬人的生命、激發了現代抗生素工業並幫助改變了醫學的發展進程。
  • 二千多年前,古埃及科學家靠步行就測出了地球周長
    早在2500多年前,畢達哥拉斯因為相信球體是最完美的形狀,因而提出地圓說。之後,亞里斯多德通過肉眼觀察月食表面地球的陰影,得出地球是圓形的這個結論結論。畢達哥拉斯和亞里斯多德是耳熟能詳數學家、哲學家,但緊隨其後靠步行就測量出地球的周長的這位科學家卻不被大多數人所知。
  • 【高中物理】磁感應強度測量方法解析
    二、用動生電動勢公式E=BLv測磁感應強度B例2、為了控制海洋中水的運動,海洋工作者有時依靠水流通過地磁場產生的感應動勢以及水的流速測地磁場的磁感應強度向下的分量B,某課外活動興趣小組由四個成員甲、乙、丙、丁組成,前去海邊某處測量地磁場的磁感應強度向下的分量B。
  • 中國科學家花了30年測出牛頓引力G值,實驗被刊登上《自然》雜誌
    近日,國際權威科學雜誌《自然》刊登了一篇來自中國科學家的試驗,報告指出中科院院士羅俊團隊花了30年,用試驗測出了目前世界上最高精度的萬有引力常數值,即G值。用公式表示如下:多年來,科學家們已經開發了許多技術,利用扭轉平衡來測量引力常數 G。在這次實驗中,羅俊團隊構建了兩個基於不同測量技術的薄板扭轉平衡秤:分別基於擺動時間方法(TOS,下圖左)和角加速度反饋方法(AAF)。
  • 測出植物寄生型線蟲基因組序列
    科學家們在7月出版的《自然—生物技術》期刊上報告說,他們測出一種植物寄生型線蟲的基因組序列,這是首次測出已知植物寄生型多細胞動物的基因組序列,從而讓大家能夠瞥見無性動物的原始生命之光,這類根結線蟲的雄性對後代的衍生沒有貢獻。
  • DNA鹼基對之間作用力首次測出
    原標題:DNA鹼基對之間作用力首次測出   科技日報北京9月9日電 (記者聶翠蓉)德國慕尼黑理工大學官網8日發布新聞公報稱,該校研究人員利用特殊實驗裝置,首次成功測出DNA(脫氧核糖核酸)分子內兩個鹼基對之間微弱的堆積力(也叫範德華力),大小只有2皮牛頓(10-12牛頓