原標題:科學家揭示地球固體內核形成時間
(記者彭科峰)近日,記者從中科院地質地球所獲悉,中外科學家採用實驗和數值模擬相結合的方法,揭示地核的熱導率值有相當大的變化,預示了地球內核形成的時間範圍為少於5億年到接近20億年。相關成果發表於《自然》。
現今的地球內部有一個位於地心由固態的鐵(含少量輕元素)組成的內核,該內核被液態外核所包圍。外核的流體運動是產生地磁場的原因。然而,地球形成之初地核完全是液態的,固體內核形成的時間一直備受爭論。
日前,英國利物浦大學Andrew J. Biggin主持了一項研究,在與中科院地質地球所副研究員Greig A. Paterson合作的基礎上,梳理了前寒武紀的地磁場古強度數據。科研人員採用最近提出的質量標準QPI對最新的數據進行篩選來保證數據的可靠性。通過對高質量數據的分析,證實了500Ma至3.4Ga之間的地磁場與現今地磁場非常相似,均是由偶極子場主導的。
研究人員對這些古強度數據進行時序分析,揭示了古強度值有一個明顯的高—低—高特徵,1.4Ga~2.4Ga的強度較低。而前後兩個古強度較高的時期的平均虛偶極矩分布在54ZAm2和44 ZAm2之間,這與過去300萬年以來的古強度相當。地磁場古強度長期變化明顯的高—低—高特徵是符合地核發電機由熱對流驅動主導轉化成由化學對流驅動主導這個預期的。這表明,地球固體內核在大約10億~15億年前開始形成。
這些古地磁結果為地核的熱導率是一個中等的值提供了強有力的支持。這暗示地核冷卻要比之前認為的慢得多,對地球總體演化有著重要的意義。