科学家提出地下雪崩说 欲揭开地球磁场倒转之谜 | |||||||||
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http://www.sina.com.cn 2006年04月15日09:38 国际在线 | |||||||||
国际在线消息:美国的好莱坞似乎每过一段时间就会推出一部科幻灾难影片,其中有些电影镜头会让科学家笑话,因为影片犯了许多科学错误;而有些镜头则让科学家点头称是,认为确实言之有理。比如,有一部灾难片就假想地球磁场崩溃后的场景。而真实的地球历史上,确实多次出现磁场减弱甚至磁场发生倒转的现象,在过去的1.6亿年中,地球的磁场经常发生倒转,地磁南极变成地磁北极,地磁北极变为地磁南极的事件频繁发生。
但地球磁场为什么会倒转呢?直到今天,科学家们还没有定论。 地下大雪崩 为了解释地球磁场为什么会倒转,美国的马勒教授提出了一个假说,这个假说认为,地球磁场倒转是地核与地幔边界处的物质的“大雪崩”造成的。 地球的地核分成内地核和外地核两部分,内地核是固态的铁芯(据猜测还含有镍),如月球般大小;外地核则是液态的铁,如 火星般大小。地核之上的地幔层由密度很大的岩石组成,它和固态的铁芯把液态的外地核夹在中间。在液态的外地核与岩石质的地幔之间是不规则的边界面,也有地形的起伏,这和地球表面起伏不定的地貌类似。 多数地质学家认为,地球的磁场产生于外地核液态铁的对流,液态的铁流动起来,相当于电流的性质,而电流能够产生磁场。马勒则进一步认为,外地核的物质对流可能是由于铁在内地核表面结晶所导致的。 他分析道,在地下5000公里深的地方,是内地核与外地核的交界处,在这里,外地核液态的铁时时结晶为固态,在这个过程中,液态铁里含有的一些密度轻的成分,比如氧、硫和硅,被释放并上升到距离地面2900公里深的核幔边界处。核幔边界处的温度比内地核表面低1000℃左右,因此那些轻的成分在核幔边界冷却,并浓缩成泥泞的沉积物。每100万年大概会堆积出几十米厚的沉积层,这些沉积物向上“落”在地幔下表面不平坦的地形上。由于核幔边界的地形起伏不定,有的地方比较陡峭,沉积物甚至会沿着斜坡滑动。 在轻密度沉积物向上升的过程中,在沿途会使外地核的液态铁向内地核的方向流动,碰到坚固的内核后,液态铁流又会返回。科学家猜测,铁流的往返运动使地球出现了磁场,在正常时期,磁场是稳定的。 沉积物的积累和滑落过程每时每刻都在发生,液态铁流的往返运动同样也是每时每刻都在发生,但是地球磁场的倒转却并不是那么频繁的。因此马勒猜测,地下铁流和沉积物正常的上升和下落并不会强烈地改变地球磁场,只有那些剧烈的地下物质“大雪崩”,才会使地下发生翻天覆地的变化,地球磁场发生混乱,甚至出现磁场的倒转。上涌的物质流还会加热地核之上的地幔,让一些岩浆奔涌到达地球表面,形成大面积的火山岩。 1 | |||||||||