地核洩露物質25億年,地磁場的起源和它有沒有關係?

2021-01-16 閒雲趣談科學

地球是一個不規則球體,半徑約為6378千米,所有生物都生活在地表,地下還是個神秘的世界。隨著地質學的發展,地質學家將地球分成了三個部分,地殼、地幔和地核。地核就是地球的最內部,半徑約為3470千米,差不多是總半徑的一半。

因為地核深藏地下,以我們目前的科學手段是沒法獲取太多信息的,對地核的了解非常有限。但已經有證據表明,地核正在不斷地洩露,其中的物質流向了地幔甚至地表。

在地質學剛剛興起的時候,科學家們就在研究地核和地幔之間的聯繫,他們認為,地核中的熔融物質和地幔層建立了某種通道,源源不斷地洩露出去,目前已經在地幔層中找到了大量熔融物質。

那科學家們憑什麼斷定地核正在洩露呢?

答案是鎢,這種金屬元素在元素周期表中排名74,是典型的親鐵元素。地核有內外之分,但不論是內核還是外核,鐵和鎳都是主要組成部分。地核密度大,也是這造成的。鎢元素和鉑元素等親鐵元素,在原始地球誕生時就開始靠近地核。

鎢元素有兩種同位素,182W和184W,穩定的特性決定了它們是可靠的示蹤劑。示蹤劑檢查技術是一種檢查物質交換運動的方法,研究人員從地幔深處取來了火山巖樣本,果然有著大量的示蹤劑存在。之後研究人員又取出了一塊距今18億年的古老火山巖,它裡面的示蹤劑含量比前者低得多。火山運動從地球誕生到現在,一直沒有停止,所以以火山巖為樣本沒有問題。

同位素含量的變化表明地核中的物質的確洩露到了地幔中,再檢測不時期的同巖石的示蹤劑含量,科學家推斷這樣的洩露已經持續了25億年之久。25億年前的地球正處於太古宙時期,板塊運動加劇,可能正是這個原因,地幔深處的對流運動活躍,引起了地幔柱上升。地幔柱上升,地表物質便會下降,在地質學中這叫俯衝效應。

俯衝效應發生,地幔和地核中氧氣濃度就會上升,地核中的物質受到刺激,產生一系列的化學反應,就這樣逐漸分離出了地核,進入地幔。

地核洩露會帶來什麼後果?

目前科學家們還在摸索中,畢竟對地核的研究不夠,很難判斷後果是什麼。不過大多數科學家傾向於地球磁場的起源之謎,它和地核的運動脫不了關係。

磁場是地球的標誌之一,和我們的生活密不可分。在17世紀時,就有科學家在摸索地磁的起源之謎,發電機假說目前得到了普遍認可。這一假說的前提就是地核物質不斷的對流或者發生差異運動,然後就產生了發電機作用,逐漸發展成了如今的地磁場。可見地磁場和地核確實密不可分,兩者的深層關係可能比我們想像的還要大。不過這一假說卻不能解釋地磁翻轉現象,磁場在地質歷史上多次翻轉,已經被科學界證實。

地磁場的起源還在摸索中,也希望科學家們通力合作,早日發現地核運動的規律,這樣地磁場的起源就有很大可能被破解。地磁場起源被破解,那我們就能夠利用地磁場的特性進行更多的嘗試,發明更多的儀器,這對全人類來說都是福音。

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  • 地核先形成,還是地殼先形成?地核只有10億年壽命?
    地核先形成,還是地殼先形成?地核只有10億年壽命?地球已經有將近45億年的歷史了,但它的本質是年輕的。羅徹斯特大學的研究人員現在已經確定了這顆行星堅實的內核只有5.65億年的歷史,與地球的其他部分相比,它還只是一個蹣跚學步的孩子。
  • 為什麼地球有45億歲了,地核卻只有10億年的歷史呢?
    在我們的意識中,地核就是地球的本體,它們應該是在同一時期形成的。很難想像一個沒有地核的地球是什麼樣子的。今天讓我們一起來探討這個看起來有點奇怪的話題,為什麼地球已經45億歲了,但是地核卻只有10億年的歷史呢?
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  • 地球核心已經洩漏了25億年,科學家也不知道原因
    在地核中,大部分的物質組成為鐵,還有一部分為鎳。由於地核非常深,而且溫度又高達幾千度,人類目前沒有能力鑽到那裡,所以我們對地核的了解非常有限。最近有一項研究[1]表明,熾熱的地核並不「孤獨」,它與其他層混在一起。研究發現,地球最深處的部分物質會洩漏到地幔柱中,並且其中一些最終會到達地球表面。
  • 地球已經形成了45億年,為啥地核溫度仍然很高?
    地球誕生在45億年前的一個原行星盤中,跟隨地球誕生的還有太陽、三顆巖石行星、四顆氣態巨行星、矮行星以及一些小行星,它們共同組成我們現在所看到的規律運行的太陽系。
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